Оценка фитосанитарного состояния посевов сельскохозяйственных культур

Обновлено: 05.10.2024

Какие бы культуры мы не выращивали на полях, ежегодно одной из важнейших задач агронома будет защита растений от вредителей и болезней. Мир патогенных организмов многообразен и все они очень жизнестойкие, способны как сохраняться в покоящихся стадиях много лет, так и очень быстро размножаться до огромных количеств, что очень серьезно угрожает урожаю.

Пути распространения инфекций различны. Споры грибков и бактерий распространяются ветром, переносятся птицами и насекомыми, рабочими органами почвообрабатывающей техники, ряд инфекций может передаваться с семенами и посадочным материалом, но одним из самых традиционных источников консервации инфекции остается почва и содержащиеся в ней растительные остатки. Причем именно они становятся источником первичного заражения, нередко, самого опасного, поскольку растение на этом этапе – всего лишь слабый проросток, способный погибнуть за очень короткий срок.

Рассмотрим это на примере одного из самой распространенной болезни зерновых культур – обыкновенной корневой гнили (возбудитель грибок Helminthosporium sativum или по новой классификации Bipolaris sorokiniana).

Этот патоген относится к семейству несовершенных грибов (Deuteromycetales) и способен развиваться при широком диапазоне температур (0..+40 оС, хотя наиболее оптимальными являются +22…+26 оС).

Его грибница скрыта в тканях растения, в межклеточных пространствах, а на поверхность пораженных тканей через устьица или межклетники эпидермиса выступают только конидиеносцы – активно выделяющие миллионы спор, которые становятся источником вторичного заражения.

Возбудитель размножается бесполым путем: сначала развивается и накапливается вегетативная масса гриба, а затем формируется конидиальное спороношение. Более активно гриб развивается при ослаблении растений, чем и объясняется большая вредоносность обыкновенной корневой гнили при длительной засухе. А длительная засуха, к сожалению, в последние годы - вполне обычная погода в большинстве сельскохозяйственных регионов нашей страны. В этих условиях выделяются токсины, разрушаются ткани и растение гибнет. Возбудитель адаптирован к факторам передачи: во времени (из года в год), через почву (конидии, хламидоспоры, покоящийся мицелий) инфицированные растительные остатки и семена (преимущественно покоящийся мицелий) и в пространстве – воздушные течения и с каплями дождя (конидии). Конидии и хламидоспоры сохраняют жизнеспособность в почве более 5 лет и стоит только начаться прорастанию семян, высеянных нами, как дремлющие в почве конилиии или хламидоспоры Bipolaris sorokiniana уловив корневые выделения растения-хозяина начинают прорастать и формировать гифы.

Гриб практически не поражает кукурузу, просо, гречиху, зернобобовые. Он заражает зерновые культуры (пшеницу, ячмень, овес), дикорастущие травы (кострец безостый, тимофеевку луговую, пырей ползучий и др.). Наиболее предпочитаемые Bipolaris sorokiniana растения – хозяева из сорняков: щетинник, куриное просо, овсюг обыкновенный, жабрей.

Особая опасность этого заболевания в том, что гифы способны проникать и через неповрежденные ткани растений. Заражение происходит в наиболее ослабленном месте, имеющем максимальную восприимчивость к возбудителю.

Заражение всходов пшеницы гельминтоспориозом происходит в первые 4-6 недель развития растений, иначе говоря, в период от всходов до выхода в трубку
При взаимодействии возбудителя и растений хозяев возникает комплекс симптомов, различающихся на разных органах растений. На большинстве подземных и надземных органов (корни, прикорневые листья, стебель) появляются светло-бурые, затем темно-коричневые пятна и полоски, которые, сливаясь, охватывают значительную часть органа. На листовой пластинке пятна более яркие со светлеющей зоной в центре и темной каймой. При заражении Bipolaris sorokiniana вегетативных органов в зерне снижается количество протеина, белка, крахмала, клейковины.

В фазе цветения и молочной спелости наблюдается отмирание продуктивных стеблей (белостебельность), которые дают недоразвитое и щуплое зерно. В фазу формирования зародыша и налива зерна гельминтоспориумом заражаются колоски, на пятнах которых появляются бурые продольные полоски. В зараженных колосьях образуются легковесные, морщинистые зерна.

И все же симптоматика поражений не всегда дает возможность своевременно определить причину проблемы. Гораздо легче сделать это – если суметь увидеть мицелий гриба и его конидии.

Конидии (споры) гриба имеют очень характерную форму - яйцевидные, обратно булавовидные, прямые или слегка изогнутые, преимущественно с 5-8 поперечными перегородками темно-оливкового или черно-бурого цвета с толстыми стенками. Длина их от 50 до 150 микрон, толщина от 6 до 7,5 микрон.

Очень характерная форма и размер. Очень легко отличить от других спор. Но для того, чтобы отличить, вначале нужно их выделить, поместить на предметное стекло современного микроскопа и измерить.

И все начинается с отбора образцов почвы.

Методика отбора проб почвы.

Планируем поля, подлежащие анализу и составляем ведомость отбора согласно нумерации полей принятой в хозяйстве
Готовим бумажные пакеты для отбора заранее пронумеровав их согласно ведомости
Выходим на поля и отбираем образцы почвы. Глубина отбора – 10 см. Почвенным буром в шести случайных точках каждого поля отбираются образцы из которых формируется усредненная проба массой не менее 200 гр.

А дальше – в лабораторию

Анализ заселенности почвы возбудителем обыкновенной корневой гнили методов флотации.

Первым делом образцы высушиваются без воздействия высоких температур. Потом почву просеивают через специальное сито, готовят 10-граммовую навеску, добавляют дистиллированную воду и масло, тщательно перемешивают и отстаивают два часа.

После отстаивания специальной пипеткой отбирают полученную масляную суспензию и помещают капли на предметные стекла. Эти капли и просматривают под оптическим микроскопом. При этом конидии идентифицируют по форме и размеру (современные микроскопы позволяют проводить такие измерения очень быстро и точно с помощью специальной компьютерной программы) и подсчитывают.

Далее специальная формула позволит пересчитать обнаруженное в показатель количества конидий на 1 грамм воздушно-сухой почвы.

Оценка степени заселенности почвы патогеном и пороги вредоносности.

Ведь сам факт обнаружения спор еще не повод для беспокойства. Почва – не стерильный субстрат и какое то количество спор самых различных грибков там присутствует всегда. Важно точно знать количество конидиев патогена на грамм воздушно-сухой почвы, чтобы сопоставить эти данные с порогами вредоносности и обоснованно принять решение о выборе правильных мер борьбы.

Таблица 1 Значения порога и порога вредоносности в зависимости от типа почв

Типы почв	ЭПВ, конидий в 1г	ПВ, конидий в 1г
Южно-солонцеватый чернозем	15-20	10-15
Выщелоченный чернозем	15-20	20
Лугово-черноземные почвы	50-60	30-40

ЭПВ - (экономический порог вредоносности) - плотность популяции вредного организма, вызывающая такую степень заболеваемости растений, при которой применение защитных мероприятий экономически оправдано (рентабельно).

ПВ - (порог вредоносности) – минимальная плотность популяции вредного организма или развития заболевания растений, которые вызывают статистически достоверное снижение урожайности.

Составление картограмм и выдача результатов

На основе результатов анализа, расчетов и оценки степени заселенности почвы патогеном готовится заключение по каждому полю и составляются картограммы. Стандартными цветами окрашиваются участки различной степени плотности популяции патогена. Такие картограммы позволяют наглядно оценить степень сложности проблемы и иной раз могут хорошо помочь агроному крупного холдинга убедить финансового директора выделить необходимые средства для приобретения средств защиты растений. Ведь в конечном итоге это гораздо лучше, чем в конце сезона подсчитывать убытки от потерь урожая. А потери эти могут быть огромны. По данным ФАО в отдельные годы потери зерна от корневых гнилей доходят до 60% урожая!
Фитопатологическая почвенная картограмма заселенности Bipolaris sorokiniana

Для чего мы все это делали?

Для того, чтобы правильно спланировать и провести защитные мероприятия. Если заселенность почвы патогеном превышает порог вредоносности – обязательно при подборе протравителя ориентироваться на препараты с максимальной эффективностью именно по B. Sorokiniana
Если заселенность сильно превышает ПВ (красная окраска на карте), то кроме протравливания семян стоит предусмотреть и фунгицидную обработку посевов в наиболее чувствительной стадии.

Ну и наконец, в самых критических случаях, рекомендуется сделать перерыв в выращивании зерновых культур на 3-4 года. Хотя нужно отметить, что такие сложные случаи бывают, как правило, только там, где агроном много лет подряд не уделяет внимания вопросам контроля развития заболеваний на своих полях.

Очень важно оценивать изменение степени заселенности патогенами почв в динамике, проводя такие анализы ежегодно. Это позволяет не доводить ситуацию до критического уровня и не наращивать применение химпрепаратов до экономически неподъемного уровня.

Оставление всей соломы предшествующей культуры или повышение среза стерни, внесение органических удобрений и использование сидератов значительно повышает активность почвенной микрофлоры, в том числе и антагонистической, что ведет к существенному обеззараживание почвы от возбудителя обыкновенной корневой гнили.

Сорняки для своего роста и развития используют те же факторы жизни, что и культурные растения. С увеличением засоренности полей резко возрастают потери урожая, снижается эффективность растениеводства.

Получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур возможно только при высокой культуре земледелия, одним из основных элементов которой является чистота полей от сорняков (Дудкин, 1992; Каштанов, Щербаков и др., 1996).

Шкала засоренности посевов

Шкала ориентирована на однолетние сорные растения, ибо при наличии злостных видов многолетников 5 шт/м2 степень засоренности никак нельзя считать очень слабой. Согласно обобщенным данным ЦИНАО (табл. 11.3) значительные потери урожая от сорняков наблюдаются уже при слабой степени засоренности. При сильной засоренности урожайность снижается на 22-35 %, а посевы пропашных культур, особенно сахарной свеклы, могут погибнуть вообще.

В условиях ЦЧО на богатых черноземных почвах, при близкой к достаточной обеспеченности влагой вредоносность сорняков значительно выше, чем в других районах страны (табл.

Сельскохозяйственные культуры по разному реагируют на присутствие сорняков в их посевах. Если сорняки превосходят культуру по размерам занимаемой площади, то они угнетают своих сообита- телей, и наоборот, при строгом соблюдении всех технологических

Культуры существенно различаются по своим эдификаторным свойствам.

Наиболее высокой конкурентной способностью характеризуется ячмень, далее в порядке убывания следует озимая пшеница, гречиха, горох, вико-овес, яровая пшеница, кукуруза на силос, сахарная свекла. Зерновые культуры при хорошем развитии и оптимальной густоте стеблестоя способны сами подавить сорные растения, особенно если последние находятся в нижнем ярусе фитоценоза.

Пропашные, в силу специфики их возделывания при низкой плотности на единицу площади пашни, совершенно бессильны в конкурентной борьбе с сорняками и практически погибают при отсутствии помощи человека.

В настоящее время в ЦЧО, как и в целом по стране, нет конкретных величин порога вредоносности сорняков, т.е. того количества их, которое экономически допустимо в посевах сельскохозяйственных растений. Согласно вышеупомянутой инструкции ориентировочно обработке гербицидами подлежат поля, на которых засоренность многолетними сорняками составляет 1 шт/м2 и более (или они произрастают в посевах куртинами); однолетними высокостебельными (марь, василек, ромашка, горчица, дескурейния, щирица) - 6 шт. и более; однолетними низкорослыми (расположенными в нижнем ярусе) - 16 шт. и более на 1 м2. При наличии в посевах карантинных сорняков такие площади подлежат обработке гербицидами независимо от их количества.

Если руководствоваться окупаемостью гербицидов, которые в большинстве своем имеют высокую стоимость, то экономически допустимый порог засоренности должен быть ниже указанных величин.

Сравнение приведенных показателей и фактической засоренности полей (табл. 11.2) свидетельствует о том, что на всех без исключения объектах необходимо применять технологические схемы возделывания сельскохозяйственных культур, максимально направленные на снижение вредоносности сорняков. Выполнение всех видов полевых работ должно проводиться с особой тщательностью, при максимально возможном соблюдении агротехнических требований.

В ЦЧО после уборки большинства сельскохозяйственных культур и до наступления холодов остается достаточно продолжительный промежуток времени, в течение которого многие сорняки могут образовать зрелые семена и пополнить потенциальные запасы их в почве.

Основу осеннего комплекса противосорняковых мер составляет зяблевая обработка почвы, которая состоит из двух неразрывно связанных приемов - лущение стерни и вспашки или глубокого рыхления почвы.

При правильном проведении зяблевой обработки почвы, построенной с учетом предшественника, почвенной разности, рельефа и особенно типа засоренности наблюдается снижение численности сорняков в посевах будущей культуры не менее чем на 50 %. Большое внимание при этом следует уделять срокам проведения работ, подбору и настройке почвообрабатывающих орудий, глубине обработки.

В зависимости от типа и степени засоренности полей зяблевую обработку проводят по типу полупара или улучшенной зяби. Важное значение при выборе типа зяблевой обработки имеет и характер рельефа местности, опасность проявления эрозионных процессов.

На ровных полях с крутизной склона не более 3° и при однолетнем типе засоренности можно рекомендовать проведение зяблевой обработки по типу полупара. Она заключается в том, что сразу после уборки предшественника и соломы проводится лущение стерни дисковыми лущильниками или боронами в два следа на глубину 6-8 см и сразу же после этого - вспашку плугом с подплужником в агрегате с катками на глубину, рекомендуемую для будущей яровой культуры.

Прикатывание вспаханной почвы обеспечивает лучшие условия для провокации всходов сорняков, по мере появления которых в течение осени проводится безотвальное рыхление почвы на глубину до 25 см одним из следующих орудий: плоскорезом-глубокорыхлите- лем, плугом со стойками СИБИМЭ, чизелем ПЧ-4,5 или щелевание на глубину 40-45 см поперек склона с расстоянием между парами щелей не более 3 м.

На полях, засоренных корнеотпрысковыми сорняками (бодяк полевой, осот полевой и др.) более эффективна обработка по типу улучшенной зяби. Она включает в себя дисковое лущение на глубину 10 см в 2 следа. Если поля подвержены эрозии, для лущения используют культиваторы-плоскорезы. Через 10-15 дней проводят второе лущение лемешными лущильниками на глубину 12-14 см в агрегате с катком.

После отрастания розеток сорняков, рекомендуется провести глубокую вспашку (на 30-32 см или на глубину пахотного слоя) и в таком состоянии поле оставляют до весны будущего года.

Если при первой обработав невозможно разрыхлить почву на рекомендованную глубину (переуплотнение, недостаток влаги), то вместо дискового проводят сначала лемешное лущение или мелкую вспашку на глубину 12-14 см с последующим лущением. При смешанном типе засоренности зяблевая обработка почвы должна быть направлена против наиболее вредоносной группы сорняков.

Не смотря на высокую эффективность агротехнических приемов зяблевого комплекса при сложившейся засоренности полей практически невозможно снизить численность сорняков до экономически допустимого уровня. Поэтому в последние годы важным составляющим элементом систем зяблевой обработки почвы стало применение гербицидов. Сразу же отметим, что экономически целесообразно с осени проводить химическую прополку полей сильно засоренных многолетними корнеотпрысковыми сорняками. Допустимо применение гербицидов и при малолетнем типе засоренности на полях с противоэрозионной (безотвальной) обработкой почвы.

В системе зяблевой обработки почвы в условиях зоны применяются следующие гербициды: препараты группы 2.4-Д, раундап, фо- сулен, ТХА, далапон. Для обеспечения максимальной биологической и экономической эффективности гербицидов при условии наименьшего отрицательного воздействия на окружающую среду следует строго соблюдать регламенты их применения.

Из гербицидов группы 2.4-Д в осенний период против многолетних корнеотпрысковых сорняков на полях, предназначенных под посев яровых зерновых культур, рекомендуется применять 40 % аминную соль 2.4-Д 5-7.5 л/га, бутиловый эфир и октиловый (4.6-7 л/га). Гербициды применяют в комбинации с послеуборочным лущением при наличии 5-6 хорошо развитых листьев в розетках сорняков.

Гербициды вносят сразу после уборки предшествующей культуры и заделывают дисковыми орудиями в основную зону расположения корневищ, т.е. на глубину 10-12 см, а на легких почвах - до 15 см. Зяблевую вспашку проводят через 3-4 недели после внесения препаратов. Можно вносить гербициды и перед вспашкой, но эффективность их при зтом снижается.

Посевы яровых культур размещаются в основном после предшественников (сахарная свекла, кукуруза на зерно), убираемых в сентябре - октябре. Сроки подъема зяби после этих культур, дополнительные обработки пашни почти не влияют на уничтожение сорняков. Поэтому система обработки почвы в данном случае должна состоять из послеуборочного лущения и вспашки.

Важную роль в регулировании сорного компонента агрофитоценозов играет предпосевная обработка почвы. Она способствует созданию благоприятных условий для истощения корневой системы многолетних сорных растений и провокации прорастания семян сорняков. Эффективность мероприятий предпосевной обработай почвы определяется в основном сроками и качеством проведения работ, чем лучше создаются условия для сева культурных растений, тем выше противосорняковый эффект.

Это объясняется тем, что при высоком качестве своевременно проведенных работ трогается в рост максимальное количество семян сорняков (провокация), проростки которых уничтожаются почвенными гербицидами допосевного или довсходового применения, или последующими агроприемами.

Качественную подготовку почвы в предпосевной период обеспечивает боронование, культивация, дискование или перепашка, а также прикатывание. Знание противосорняковой роли этих операций позволяет специалистам хозяйств проводить целенаправленную работу по очищению полей от сорняков.

Обобщенные данные ВНИИЗиЗПЭ и других научно-исследовательских учреждений ЦЧО показывают, что агротехнические приемы уничтожения сорняков по своей эффективности не уступают химическому способу борьбы с сорняками.'

Другим распространенным фактором снижения устойчивой продуктивности черноземов ЦЧО является почвоутомление (Грод- зинский, 1965; Райс, 1978; Лобков, 1995). Утомление черноземов приводит к (1) повышению удельного веса агрономически менее ценной, а то и отрицательной микрофлоры; (2) снижению биохимической активности черноземов (рис. 11.1).

Почвоутомление в своем проявлении имеет двойственный характер. С одной стороны, оно снижает общий уровень эффективного плодородия черноземов, в результате которого практически любая культура при произрастании на утомленной почве испытывает определенное угнетение роста и развития. Так, в опытах ВНИИЗиЗПЭ урожай ячменя на свеклоутомленной почве оказался гораздо ниже, чем при возделывании по севооборотной свекле.

Вместе с тем наблюдается и определенная специфичность проявления почвоутомления в отношении роста и развития растений разных видов. Самая низкая продуктивность ячменя и гороха оказалась в вариантах бессменности именно этих культур (Лобков, 1995).

Данные по динамике урожаев бессменных посевов в процентном отношении к севообороту, полученные на стационарных опытах ЦЧО, показывают (рис. 11.1), что в течение 3-6 лет бессменного возделывания происходит более или менее постепенное снижение продуктивности. Затем она относительно стабилизируется на более низком по сравнению с севооборотом уровне. Величина снижения зависит от биологических особенностей культур: у зерновых колосовых она составляет 40-45 %, у сахарной свеклы - 50-60 %, у гороха - 20-30 %.

При применении минеральных удобрений время наступления периода устойчивой депрессии урожая наступает на год-два позже. Следовательно, минеральные удобрения позволяют лишь отодвинуть наступление устойчивого утомления черноземов, но не снимают проблему.

Обозначения: - озимая пшеница; без удобрений; - сахарная свекла; — — — с удобрениями. - ячмень; - горох.

Рисунок 11.1. Динамика снижения продуктивности бессменных

посевов в % к севообороту (ЛобкоЬ, 1995).

Самым надежным средством предотвращения почвоутомления остается научно обоснованное чередование культур в севооборотах. Зерновые культуры меньше реагируют на насыщение ими севооборотов. Однако и здесь при достижении доли зерновых 70 % и более наблюдаются определенные депрессионные изменения как почвенных режимов, так и состояния растений.

Из способов основной обработки почвы заметную эффективность в снижении отрицательного действия почвоутомления проявляет отвальная обработка. Так, в опытах ВНИИЗиЗПЭ на фоне отвальной обработки депрессия урожайности была меньше, чем при безотвальном рыхлении: на 10-13% у сахарной свеклы, на 7-8% у озимой пшеницы и на 9-11 % у ячменя. Вероятно, отвальный способ обработки обеспечивает наиболее активное протекание микробиологических процессов в черноземах (Щербаков и др., 1993).

В системе агротехнических мероприятий, направленных на борьбу с сорняками в период ухода за посевами, важное место принадлежит допосевному и послепосевному прикатыванию, боронованию, рыхлению междурядий пропашных культур, окучиванию и др. Борьба с сорняками в период ухода требует особой тщательности и осторожности, так как неправильно выполненный прием может привести к повреждению культурных растений и снижению их урожая. При правильном проведении зяблевой обработки почвы, построенной с учетом предшественника, почвенной разности, рельефа и особенно типа засоренности наблюдается снижение численности сорняков в посевах будущей культуры не менее чем на 50 %. Не смотря на высокую эффективность агротехнических приемов зяблевого комплекса при сложившейся засоренности полей практически невозможно снизить численность сорняков до экономически допустимого уровня. Поэтому в последние годы важным составляющим элементом систем обработай почвы стало применение гербицидов.

Содержание утомленного чернозема в чистом пару, кратковременная замена агрофитоценоза, внесение во время прерывания бессменности легкоусвояемых органических веществ - повышают разнообразие почвенной микрофлоры и снижают уровень фитотоксичности. Эффективность мероприятий по снижению действия почвоутомления непосредственно связана с продолжительностью монокультуры, которая в последние годы резко возрастает.