Влияние предпосевной обработки семян на продуктивность яровой пшеницы

Казанская государственная  сельскохозяйственная академия

 

 

 

 

 

Кафедра растениеводства

 

 

Дипломная работа 

на тему:

«Влияние предпосевной обработки семян на продуктивность яровой пшеницы»

 

 

 

 

Исполнитель: студент группы

агрономического факультета          Л.М. Идиятова

 

Научный руководитель: доктор с.-х. наук,

профессор кафедры  растениеводства          И.П. Таланов

 

Допущен к защите: и.о. заведующий кафедрой

растениеводства, доктор с.-х. наук, профессор       Ф.Ш. Шайхутдинов

 

 

 

Казань - 2007

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

Задание по подготовке дипломного проекта     2

Введение           4

1. Обзор литературы         6

1.1. Предпосевная обработка  семян       6

1.2. Удобрения                 15

2. Задачи, методика схема опыта и условия проведения

исследований                  21

2.1. Цель и задачи  исследований              21

2.2. Агроклиматические  условия региона, почвенный покров  Республики Татарстан и опытного  поля               22

2.3. Схема опытов и  агротехника             26

2.4. Методика проведения наблюдений, учетов и анализов         29

III. Результаты исследований              31

3.1. Развитие растений               31

3.2. Фитосанитарное состояние               36

3.3. Содержание элементов  питания в почве           39

3.4. Влагообеспеченность посевов             42

3.5. Урожайность. Структура  урожая и технологические показатели  качества зерна                 46

3.6. Экономическая эффективность             49

IV. Охрана окружающей среды             51

V. Выводы и предложения производству            53

Список использованной литературы             55

Приложения                 59

 

 

 

 

Введение

 

Пшеница – важнейшая  продовольственная культура мира. Ею питаются более 70% населения земного  шара. Пшеничный хлеб отличается высокими вкусовыми качествами и по питательности, и переваримости превосходит хлеб из муки всех других зерновых культур.

Пшеничный хлеб является основным источником снабжения организма  человека витаминами В1, В2 и РР. Он богат  фосфором, калием, магнием, серой; содержит кальций, натрий , хлор, кремний и в небольших количествах другие элементы.

Промышленное использование  зерна пшеницы включает получение  крахмала для изготовления клейстера, спирта, масла и клейковины. Отходы мукомольного производства (отруби, мучная пыль) ценный концентрированный корм для всех видов животных. Солома может быть использована на корм скоту, в виде подстилки, а также для получения газетной бумаги, картона, упаковочного материала и предметов искусства.

Возможность получения  высоких урожаев яровой пшеницы  с хорошим качеством зерна, пригодного для хлебопечения, можно только своевременном и качеством проведение всего комплекса технологических операций, построенных на гармоничном сочетании мероприятий, поддерживающих определенный фитосанитарный уровень посевов без больших дополнительных затрат. Решение этой задачи возможно только при оптимальном сочетании приемов полей агротехники: правильном выборе предшественников, систем обработок почвы, и удобрений, известкование почв, внедрение высокопродуктивных устойчивых сортов, предпосевной обработке семян и интегрированной защиты растений. Среди основных групп вредных организмов, особую распространенность и вредность на яровой пшеницы в лесостепи Поволжья имеют корневые гнили различной этиологии, а так же сорные растения. Известно, что приемы агротехники играют существенную роль в контроле фитосанитарного состояния посевов с целью снижения пестицидной нагрузки на посевах яровой пшеницы, однако комплексных исследований в данном направлении проводились в недостаточной степени.

Одним из агротехнических приемов для решения поставленной задачи при возделывании яровой пшеницы может быть применение новых химических протравителей и биофунгицидов при обработке семян перед посевом, на фоне внесения расчетных норм удобрений на планируемую урожайность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.1. Предпосевная  обработка семян.

 

Обработка семян –  метод применения средств защиты, способный защитить растения не только на стадии прорастания, но и в течении  последующих этапов развития. Предпосевная обработка семян против семенной , почвенной, частично аэрогенной инфекции является наиболее целенаправленным, эффектным, экономически целесообразно и экономически малоопасным мероприятием (Долженко и др., 2001). В настоящее время предпосевная обработка семян зерновых культур, в том числе и яровой пшеницы, проводится как химическими, так и биологическими препаратами.

Растения в течение  своей жизни постоянно контактируют с разнообразными почвенными микроорганизмами и испытывают воздействие с их стороны. Исходя из этого, возможность искусственного внесения в агроценоз определенных «полезных» организмов для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур привлекает внимание ученых  многих стран (Штерншпис и др., 2000).

В разработке экологически безопасных методов борьбы с болезнями растений сельскохозяйственных культур выделяются следующие направления:

1) применение естественных врагов  или конкурентов (антагонистов) фитопатогенов;

2) использование продуктов жизнедеятельности  организмов токсичных для патогенов;

3) использование механизмов индуцированной  устойчивости к болезням (Недорезков, 2002).

В целом эти направления связаны  с биоконтролем (biocontrol) или биологической защитой растений. В практическом плане, биологическая защита растений от болезней ведется по следующим направлениям: использование антагонистов, антибиотиков и паразитов второго порядка (Дементьева, 1985).

Основа биологического метода борьбы с патогенами – использование  явления антагонизма между различными микроорганизмами. Исследования по биологической защите растений необходимы для оптимизации условий для биологического агента, с целью практического контроля развития болезней (Соколов, Литвишко, 1993; Новикова, 2005). В настоящее время, для биологического контроля развития фитопатогенов используется широкий спектр микроорганизмов – бактерии Bacillus spp. и др. (Юсупова и др., 2005; Назарова и др., 2005), гриб Trihoderma lignorum (Петрухина, 1986) и т.д.

Одним из наиболее перспективных объектов для получения широкого спектра  биопрепаратов разлчного назначения являются ризосферные граммотрицательные флуоресцирующие бактерии рода Pseudomonas – P.putida, P.fluorescens, P.aureofaciens, P.corrugata и др. Отдельные штаммы этих бактерий, улучшающие рост растений и защищающие их от фитопатогенов, принято обозначать как PGHRP (plant growth-promotion rhizosphere Pseudomonas – ризосферные псевдомонады, стимулирующие рост растений). Изучены механизмы стимулирующего действия псевдомонад на рост растений. Некоторые штаммы PGHRP способны синтезировать такие регуляторы роста растений, как ауксины, цитокинины и гибберилиноподобные вещества, оказывающие прямое влияние на рост и развитие растений. PGHRP могут улучшить фосфорное питание растений (Боронин, Кочетков, Белоусов и др., 2000). Многие штаммы PGHRP продуцируют антибиотики – флороглюцины, феназины, пиолютеорин, оомицин А и др., подавляющие рост и развитие фитопатогенов растений. Слабо кислотные антибиотики накапливаются в наземных органах растения, возможно транспортируясь по флоэме. Одно из свойств флуоресцирирующих псевдомонад – способность к продукции вторичных матеболитов только при достижении культурой высокой плотности клеток. Кроме того, данные бактерии способны индуцировать системную устойчивость растений к фитопатогенам.

Штаммы псевдомонад синтезируют высокоспецифичные сидерофоры (Смирнов, Киприянова, 1991). Сидерофоры – соединения, осуществляющие транспорт железа. Их отличительная способность – образование стабильных комплексов с трехвалентным железом. Связывая ионы трехвалентного железа в почве, сидерофоры лишают многие виды фитопатогенных грибов необходимого элемента питания, что приводит к остановке развития последних. К сидерофорам относится псевдобактерии (пиовердин), полученных из разных видов Pseudomonas, желто-зеленый пигмент с молекулярной массой около 1500 Да (Штерншис и др., 2000).

В многочисленных исследованиях показана высокая эффективность различных  штаммов Pseudomonas fluorescens против различных патогенных организмов на различных культурах, в том числе на пшенице (Кандыбин, Смирнов, 1997; Ашмарин и др., 2002).

Наиболее широко известным биопрепаратом  на основе ризосферных псевдомонад  в бывшем СССР стал разработанный  белорусским ученым А.Н. Перебитюком  биофунгицид Планриз (ризоплан) (Ткачев, 1999). Основой препарата стал штамм  Pseudomonas fluorescens АР-33, выделенный из зоны ризопланы растений ( 100 мкм около корня). В настоящее время, согласно «Списку разрешенных биопестицидов и агрохимикатов на 2005 г.» Планриз рекомендован к применению на яровой пшенице для протравливания семян в дозе 0,5 л/т. По данным В.П. Боровой (2001) предпосевная обработка семян Планризом способна уничтожить 56-60% возбудителей фузариоза, гельминтоспориоза, альтернариоза и других болезней пшеницы.

Вместе с тем, в некоторых  случаях использование биопестицидов  в чистом виде не дает ожидаемого эффекта. Не останавливаясь на других причинах данного явления, хотелось бы выделить одну. Большинство бактерий, используемых для защиты растений от фитопатогенов, относятся к числу облигатных аэробов, развивающихся в определенных температурных интервалах, тогда как, особенно в весенний период, они попадают в условия переувлажненной или напротив сильно иссушенной почвы, часто с температурными характеристиками неблагоприятны для их размножения и развития. Кроме того, при их помещении прежде всего в условии почвенной среды, между ними и почвенной микробиотой возникают сложные взаимоотношения, влияющие на эффективность контроля фитопатогенных микромицетов. Подытоживая, можно сказать, что биоагенты биопестицидов часто подвергаются комплексному действию абиотических и биотических стрессовых условий. В связи с этим, возникает необходимость в разработке приемов адаптации бактериальных агентов к данным стрессам.

В качестве апаптогенов бактериальных  агентов биопестицидов могут  выступать и микроэлементы. В частности в работах профессора М.В. Штершис (2000) установлено, что даже неорганические формы микроэлементов(сернокислая медь, борная кислота), в небольших концентрациях существенно повышают активность БТ-биопрепаратов, аналогичный эффект в отношении Bacillus subtilis установлен Б.Д. Недорезковым (2002). Однако, неорганические формы микроэлементов, в первую очередь их соли, могут оказывать негативное влияние на бактериальные клетки, что существенно сдерживало использование смесей биопрепаратов и микроудобрений в растениеводстве.

Искусственный отбор сельскохозяйственных растений на повышение продуктивности снижает их устойчивость к стрессам. Генотипы с более высокой потенциальной  продуктивностью оказываются наиболее чувствительными к неблагоприятным факторам среды. Интерес к проблеме приобретенного фитоиммунитета связан с тем, что, несмотря на все достижения селекция не смогла обеспечить защиту от эпифитотий, во вторых, химические средства очень дорогие и против них у патогенов вырабатывается устойчивость. Между тем механизмы фитоиммунитета можно регулировать извне. Повышение устойчивости растений может быть достигнуто через усиление самозащиты растений от болезней. Применение иммуноактиваторов позволяет удерживать в равновесии развитие патогенов и исключить их высокую вредоносность. Применение микроэлементов в малых дозах способствует увеличению болезнеустойчивости растений, в то же время, в повышенных дозах может изменяться восприимчивость их к возбудителям болезни (Трусевич, Кононова, 2000).

Обострение экологической ситуации является одной из основных глобальных проблем современности, вызывая серьезную озабоченность мировой общественности. Развитие сельского хозяйства, особенно в период интенсивного вовлечения разнообразных, прежде всего антропагенных, ресурсов повышения продуктивности культурных растений, оказывает все возрастающее воздействие на окружающую среду. В связи с этим, наиболее динамично развивающимся направлением аграрной науки XXI века является экологизация сельскохозяйственного производства, нашедшее свое отражение в концепциях биологического земледелия, адаптивно-ландшафтных, точечных систем и т.д. При этом, важным направлением стабилизации экологического статуса растениеводства является разработка альтернативных химическим, интегрированных систем защиты растений (ИСЗР) от вредных биологических объектов (ВБО).

Известно, что ВБО являются неотъемлемой частью любого агроценоза, в том  числе и пшеничного. При этом отдельные  группы ВБО – фитофаги, фитопатогены и сорные растения находятся в различных типах взаимоотношений с продуцентом-хозяином. В частности, популяций фитопатогенов связывают с культурными растениями паразитические отношения, фитофагов – трофические связи, сорных растений – взаимоотношения по типу конкуренции. С учетом анализа типа взаимоотношения между растением и ВБО возможны различные пути контроля их развития.

Ущерб наносимый популяциями ВБО  на яровой пшенице существенен. По различным  оценкам он достигает до 30% валового сбора зерна в РФ. Так, из-за поражений  растений пшеницы обыкновенной корневой гнилью содержание белка в зерне снижается на 4,5-10%, а клейковины – на 8-10%; при сильном развитии ржавчин содержание клейковины и стекловидность зерна уменьшается на 3-5%; мучнистая роса уменьшает содержание клейковины еще на 305-8,6%.

Одним из наиболее распространенных и вредоносных групп болезней сельскохозяйственных культур являются почвенно-семенные инфекции. Согласно эпифитотиологической классификации  болезней (Чулкина др., 1998) к почвенно-семенным инфекциям относятся болезни, которые имеют в качестве основной экологической ниши подземные органы растений, а в качестве основных факторов передачи инфекционного начала во времени – почву и семенной материал. Все они характеризуются узкой экологической нишей и признаками экологической стратегии развития по К-типу.

Возбудители корневых гнилей, имеют  в своем онтогенезе кроме биотрофной, также сапротрофную и покоящуюся фазы. Они длительное время сохраняются  в почве на разнообразных растительных остатках и имеют, как правило, нескольких (или многих) растений-хозяев.