Влияние биопрепаратов на овес

Планриз совместим с  химическими средствами защиты растений, микроэлементами и стимуляторами  роста.

 По мнению многих  авторов Планриз является высокоэффективным биологическим препаратом [10, 24].

По сообщению А.П. Беспаловой, [8] предпосевная обработка семян зерновых культур планризом повысила полевую всхожесть семян на 14 т., способствовала снижению пораженности растений корневыми гнилями на 42-45%, септаризом на 33-39%.

Высокой эффективностью обладает композиция, включающая компоненты природного происхождения (50% хитозана (получают из хитина крабов), 20% глутаминовой и 30% янтарной кислоты), которая сейчас зарегистрирована как регулятор роста под торговым названием «Нарцисс».

Нарцисс – высоко эффективный  препарат, предназначенный для защиты растений от комплекса заболеваний  передающихся через семена и почву, обладает ростостимулирующим и антистрессовым действием.

Механизм действия препарата заключается в том, что после обработки семян сельскохозяйственных культур он принимает в клетки проростка на ранних этапах онтогенеза, резко индуцируют биосинтез хитиназ и хитозана, тем самым, повышая устойчивость растений к фитопатогенным грибам. Ростостимулирующий эффект обуславливается наличием в препарате специфических азотсодержащих соединений и янтарной кислоты.

Препарат повышает устойчивость растений к возбудителям мучнистой  росы, корневых и прикорневых гнилей, благодаря чему урожайность повышается на 15-25% [7].

Не меньшей эффективностью обладает препарат Экост. Он представляет собой влажную пасту, содержащую гидрофильный кремнезем, комплекс микроэлементов.

 Препарат обеспечивает  высокое качество семян, защищая  их от семенной инфекции. Обеспечивает всхожесть семян, повышает энергию прорастания семян (всходы появляются на 3-4 дня раньше), способствует развитию мощного листового аппарата, усиливает фотосинтетическую активность растений. Повышает способность растений усваивать азот и фосфор, что позволяет снизить дозы вносимых удобрений на 30%. Повышает иммунитет растений к болезням и стрессовым факторам (засухе, заморозкам и др.).

Применение препарата  Экост позволяет получить экологически чистую сбалансированную по питательной  ценности продукцию растениеводства в условиях общей загрязненности почвы и атмосферы.

Наряду с высокой  эффективностью, экологической безопасностью, биологические препараты характеризуются  относительной простотой производства. Простота производства микробиологических препаратов связана со свойствами самих микроорганизмов продуцентов. Во-первых, среди них отбирают самые жизнеспособные культуры с высокой антагонистической способностью, которые подавляют развитие других микроорганизмов. Иначе им не выжить в природных условиях и не обеспечить эффективное действие, конкурируя с обычной микрофлорой зерна, растений и т.д. Во-вторых, микроорганизмы – продуценты неприхотливы: при относительно невысокой требовательности к составу питательных сред и условиям культивирования они быстро усваивают субстрат, обладая высокой скоростью размножения и роста.

Процесс изготовления биопрепаратов  основан на поэтапном размножении микроорганизмов в специальных ферментах. Простота инструкции ферментов обуславливает не только низкую себестоимость, но так же возможность изготовления качественных биопрепаратов персоналом без специального обучения. Привлекают так же и небольшие энергозатраты [24, 44].

Таким образом, практика и разработки ученых показывают, что против ряда вредных объектов химические средства вполне могут быть заменены биологическими, а биологический метод защиты растений может стать реальной альтернативой пестицидам.

 

 

 

 

 

1.3 Фотосинтетическая деятельность растений в посевах

 

Урожай создается в  процессе фотосинтеза, когда в зеленых растениях образуется органическое вещество из диоксида углерода, воды и минеральных веществ. Энергия солнечного луча переходит в энергию растительной биомассы. Эффективность этого процесса и, в конечном счете, урожай зависят от функционирования посева как фотосинтезирующей системы [34, 39].

В полевых условиях посев (ценоз) как совокупность растений на единице площади представляет собой  сложную динамическую саморегулирующуюся фотосинтетическую систему. Эта  система включает в себя много  компонентов, которые можно рассматривать как подсистемы; она динамическая, так как постоянно меняет свои параметры во времени; саморегулирующаяся, так как, несмотря на разнообразные воздействия, посев изменяет свои параметры определенным образом, поддерживая гомеостаз.

Такую систему характеризуют новые свойства по сравнению с отдельным растением. Так, для отдельного растения увеличение площади питания и связанное с этим улучшение освещенности приводят к повышению его семенной продуктивности, а для ценоза важна оптимальная густота растений. Условия для максимальной продуктивности отдельного растения и ценоза как системы не совпадают.

Изучение фотосинтетической  деятельности растений в посевах  тесно связано с теорией получения  высоких урожаев и возможностью управления формированием урожая.

Управление формированием  урожая весьма сложно, так как растения в ценозе, изменяясь в процессе вегетации, взаимодействуют с другими  сложными системами – микроорганизмами почвы, возбудителями болезней, сорняками, вредителями. Многие факторы среды – температурный режим, осадки и др. – практически невозможно контролировать. Однако на основании анализа природно-климатических факторов можно подобрать сорта, адаптированные к конкретным условиям, разработать технологию их возделывания. Многие факторы поддаются регулированию. Можно изменить условия минерального питания, воздействовать на сорняки, вредителей и болезни. Управление процессом формирования урожая ведут на основе систематического контроля за развитием растений и направления хода фотосинтетической деятельности посевов в соответствии с заранее заданными параметрами [30].

           Необходимое условие фотосинтеза – энергия солнечной радиации. Следует создавать такие посевы, в которых листья поглощали бы энергию солнца с возможно более высоким коэффициентом полезного действия для создания наибольшей биомассы и сосредоточения ее в хозяйственно ценной части урожая – семенах, клубнях, корнеплодах и т.п.

В процессе фотосинтеза  принимает участие не вся солнечная  энергия, а только ее видимая часть  – фотосинтетически активная радиация (ФАР) с длиной волн от 380 до 720 нм (нанометр). Эти лучи поглощаются хлорофиллом и являются энергетической основой фотосинтеза. Энергия ФАР составляет около 50% общей энергии солнечной радиации. Инфракрасная часть солнечного спектра, составляющая также около 50% общей энергии солнца, не участвуют в фотохимических реакциях фотосинтеза. Эти лучи поглощаются почвой, от которой нагреваются приземный слой воздуха и сами растения, при этом усиливаются транспирация и испарение влаги с поверхности почвы. Количество ФАР, падающее на единицу поверхности почвы в среднем по месяцам года и по декадам месяца, определено для различных географических зон и приведено в соответствующих справочниках.

Объективным показателем  величины урожая (высокий, средний, низкий) может служить коэффициент использования ФАР. Хорошие урожаи соответствуют 2…3% использования ФАР. При возделывании сортов интенсивного типа и оптимизации всех процессов формирования урожая возможна аккумуляция в урожае 3,5…5,0% ФАР и более.

При рассмотрении посева как фотосинтезирующей системы  урожай сухой биомассы, создаваемый  за вегетационный период, или его  прирост за определенный период зависит  от величины средней площади листьев, продолжительности периода и  чистотой продуктивности фотосинтеза за этот период.

Основную часть ассимиляционной  поверхности составляют листья, именно в них осуществляется фотосинтез.

Динамика площади листьев  в посеве подчиняется определенной закономерности. После появления  всходов площадь листьев медленно повышается, затем темпы нарастания увеличиваются. К моменту прекращения образования боковых побегов и роста растений в высоту площадь листьев достигает максимальной за вегетацию величины, затем начинает постепенно снижаться в связи с пожелтением и отмиранием нижних листьев. К концу вегетации в посевах многих культур (зерновые, зерновые бобовые) зеленые листья на растениях отсутствуют.

Формирование урожая зависит не только от величины площади  листьев, но и от времени ее функционирования. Фотосинтетический потенциал (ФП) объединяет эти показатели. ФП может быть определен за любой период времени, например за декадные, межфазные периоды или в целом за вегетационный период. ФП за какой-либо период представляет сумму величин площади листьев за каждые сутки периода.

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) характеризует интенсивность  фотосинтеза посева и представляет собой количество сухой массы  растений в граммах, которое синтезирует 1 м² листовой поверхности за сутки. ЧПФ, так же как и ФП, определяют за какой-либо период или в среднем за вегетацию:

ЧПФ =	(В2 – В1)
	ФП

где, В2 и В1 – сухая  масса растений с единицы площади  в конце и в начале периода.

ЧПФ варьирует в течение  вегетации. В первый месяц вегетации  ЧПФ выше, чем в последующий, так  как в начале вегетации растения не затеняют друг друга, все листья хорошо освещены. В дальнейшем с увеличением площади листьев ЧПФ начинает уменьшаться в связи с затенением нижних листьев.

Таким образом, высокие  урожаи обеспечиваются определенным ходом  фотосинтетической деятельности растений в посевах [34, 37, 39].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ  ЧАСТЬ

 

2.1. Цели и  задачи исследований. Место, условия  и методика проведения исследований

 

Цель наших исследований – выявить влияние различных способов применения биологических препаратов на продуктивность овса для получения высоких, стабильных урожаев в условиях Тверской области.

Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Определить влияние биологического препарата ПДЭ (плацента) на полевую всхожесть, сохранность, общую выживаемость семян и растений овса.
2. Изучить особенности фотосинтетической деятельности и формирования высокопродуктивного агроценоза овса.
3. Определить структуру урожая и урожайность овса в зависимости от способа применения  биопрепарата ПДЭ.
4. Определить экономическую эффективность разных способов применения биопрепарата ПДЭ.

Двухфакторный полевой  опыт был заложен на дерново-подзолистой  остаточно-карбонатной почве на морене, супесчаной по механическому  составу на опытном поле ТГСХА в 2003 году.

До закладки опыта  в почве содержалось: азота – 54,3; фосфора – 304; калия – 138 мг на 1 кг почвы, рНсол. – 6,74.

Объектом исследования является сорт Буг. Сорт выведен в  Белорусском НИИ земледелия методом  массового отбора из гибридной популяции по количеству зерна в метелке и его крупности. В Тверской области районирован с 1988 г. разновидность ауреа (желтозерный, безостый). Куст прямостоячий, средней толщины, прочный, соломина полая. Лист промежуточного типа, опушенный, восковой налет отсутствует, окраска листа светло зеленая. Метелка полусжатая, белая, компактная, средней длины. Среднее число колосков в метелке 16-26, среднее число зерен 24-28, масса зерна с метелки 0,7-1,4 г. зерно толстоплодного типа, полуудлиненное ярко-желтое. Сорт среднеспелый, в условиях Тверской области созревает за 81-94 дня. Устойчив к полеганию, осыпанию, среднеустойчив к засухе. Масса 1000 зерен равна 30,4-40,4 г., содержание белка 10,7-13,3%. Главный недостаток сорта – это его высокая пленчатость – 28-38%. Может быть использован только на фуражные цели. При правильной агротехнике урожайность может достигать 67 ц/га и более. Средняя урожайность 36-41 ц/га. Лучшие сроки посева сорта – самые ранние – конец апреля – начало мая. Запаздывание с посевом на 2 недели приводит к снижению урожайности более чем на 30%. Сорт Буг интенсивного типа. 

В опыте изучали 2 фактора: А – фон минерального питания  на запланированный урожай; Б –  влияние биопрепаратов на продуктивность овса.

Повторность опыта 4-х  кратная, площадь учетной делянки – 1,65x47,6=78,3 м².

Пояснение к схеме:

I фон – без внесения NPK на 20 ц/га;

        II фон – с внесением NPK на 35 ц/га.

Варианты опыта:

1. без обработки – контроль;
2. обработка семян дивидендом;  
3. обработка семян ПДЭ;
4. обработка растений ПДЭ.

Доза обработки препаратами семян:

Дивиденд – 2 л/т, ПДЭ  – 0,1% раствор 10 л/т;

вегетирующих растений: ПДЭ – 400 л/га 0,4% раствора.

 

	1	ф	о	н	I	2	ф	о	н	II	III	IV
0	1	2	3	4	0	1	2	3	4

 

Рис.1 Схема опыта.

Расчет доз удобрения  проводили по выносу на запрограммированный уровень урожая балансовым способом  по методике М.К. Каюмова [21].

Уровень урожайности  определяется по приходу ФАР с  КПД использования ФАР – 2%.

В течение вегетации  проводили следующие исследования и наблюдения:

1. Фенологические наблюдения – определение фаз развития овса, отмечались даты наступления фаз развития: всходы, кущение, выход в трубку, выметывание, молочная, молочно-восковая, восковая, твердая спелость (начало – 10%, 70% - полная фаза) по всем вариантам;
2. Определение густоты стояния - проводилось путем подсчета растений в фазу полных всходов и перед уборкой на закрепленных  площадках в 0,25 м²  двух несмежных повторений;
3. Определение всхожести, сохранности, общей выживаемости;
4. Отбор проб на фотосинтез, проводился по всем вариантам опыта через 10 дней, начиная с фазы кущения. В каждой пробе отбиралось по 20 растений с каждого варианта, фотосинтетические измерения проводятся по методике И.С. Шатилова [43], М.К. Каюмова [21]. При этом определяли: нарастание сырой массы растения; содержание сухого вещества в растении путем высушивания проб до постоянной массы; накопление сухой массы растения; площадь листьев растений в см² весовым методом с помощью рамки 10 см x 10 см; суммарная площадь листьев посева в тыс.м²/га путем умножения площади одного растения на фактическую густоту стояния; кустистость растений, высоту растений в см.
5. Определяли показатели структуры урожая по методике Усановой З.И. [28]: число растений в снопе, побегов всего, побегов с метелкой, параметров соцветия – длины метелки, число зерен в метелке, массы зерна в метелке и массы 1000 зерен. Параметры метелки определяются по 100 метелкам с варианта;
6. Определяли влажность почвы весовым методом в слоях 0-10, 10-20, 20-30, 30-40 см в сроки: по всходам, в фазу выхода в трубку, выметывания и перед уборкой;
7. Учет урожая проводили сплошным способом комбайном «Сампо – 130» путем прямого комбайнирования с каждой делянки. Из бункерной массы отбирали пробы зерна для определения засоренности бункерной массы, а также – в два бюкса для определения влажности. Урожайность пересчитывали на 14% влажность и 100% чистоту.
8. Экономическая эффективность рассчитывалась по общепринятой методике Войлошниковой Е.Г.  [12]
9. Результаты урожайности обработаны методом дисперсионного анализа по методике полевого опыта Доспехова Б.А. [16].