EFFICIENCY OF ENVIRONMENTALISED SYSTEM OF PLANT PROTECTION AT DIFFERENT LEVELS OF MINERAL NUTRITION IN WINTER WHEAT

В связи с принятием в Российской Федерации законодательной базы производства органической продукции и началу проведения работ по сертификации по органическому стандарту хозяйств, у многих производителей возникла проблема с применением значительного числа пестицидов. Это крайне затруднит им ближайшее время переход на стандарты органического земледелия и эффективное восстановление механизмов естественной биоценотической регуляции в агроценозах

Многие авторы отмечают, что урожайность озимой пшеницы обусловлена действием азотных удобрений и улучшенным фитосанитарным состоянием посевов при интегрированной системе защиты растений

Состав защитных мероприятий и объемы их проведения определяются уровнем планируемой урожайности культуры, который соответствует градациям до 30, 31-50 и 51-70 ц/га. Экономический эффект от внедрения системы интегрированной защиты озимой пшеницы возрастал по мере увеличения обеспеченности растений основными элементами питания и урожайности культуры

Многолетние исследования показывают, что в условиях дерново-подзолистых среднесуглинистых почв Нечерноземной зоны можно получать высокие урожаи зерна озимой пшеницы продовольственного качества в случае обоснованного выбора для данной культуры агротехнологии

Ряд исследований доказывает, что при биологической защите урожайность разных сортов была ниже, чем при химической, но в абсолютном выражении составила 62–77 ц/га. Такой уровень урожайности при низких затратах позволяет утверждать, что биологическая защита, имеющая экологическое значение, может быть альтернативой химической защите озимой пшеницы от вредных организмов, особенно в природоохранных зонах, а также в органическом земледелии

Цель исследований — изучение влияния уровня минерального питания озимой пшеницы на эффективность экологизированной системы защиты посевов от комплекса вредных объектов.

Полевой эксперимент проводился в 2022–2024 годах в Тверской области на дерново-подзолистой, среднесуглинистой почве. До закладки опыта было проведено агрохимическое обследование участка: pHKCl 4,8-5,1, содержание P2O5 и K2O (по Кирсанову) 240 и 190 мг/кг соответственно, гумуса (по Тюрину) — 1,9%. Опыт проводился на делянках площадью 36 м2 с четырехкратной повторностью. Предшественник – многолетние травы.

Объект исследований — пшеница озимая сорта Скипетр – среднеспелый сорт, характеризующийся зимостойкостью выше средней, устойчивостью к полеганию, средней урожайностью в Северо-Западном регионе — 32,5 ц/га.

Опыт двухфакторный.

Фактор А — градации азота под озимую пшеницу: 0, 30, 60 на общем фоне P60K90.

Фактор В — системы защиты растений:

– В0 — без защиты;

– В1 — минимальная - экологизированная;

– В2 — интегрированная.

Системы защиты разрабатывались на основе препаратов нового поколения согласно соответствующим рекомендациям (табл. 1).

Минеральные удобрения применялись в форме аммиачной селитры в качестве подкормки, азофоски в качестве фона. Системы защиты разрабатывались на основе высокоэффективных современных препаратов.

Возделывание культуры в опыте проводилось в соответствии с ее биологическими особенностями согласно рекомендованной для региона технологии возделывания. Технологические процессы по выращиванию и уборке осуществлялись с максимальным использованием серийных машин и оборудования. Учёты, наблюдения и исследования в опытах, химические анализы почвы и растений, обработку полученных результатов осуществляли в соответствии общепринятыми методиками.

Одним из основных факторов, оказывающим влияние на рост и развитие растений, а особенно озимых культур, являются метеорологические условия. В условиях 2022 г. в период весеннего кущения отмечали оптимальную влажность почвы, но низкую среднесуточную температуру воздуха (ниже среднемноголетней на 2,1 градуса). В фазу выхода в трубку стояла сухая, в дневные часы аномально жаркая погода (до +30 ºC), что отрицательно сказалось на дальнейшем формировании элементов продуктивности растений. Пшеница быстро перешла к фазе цветения, что не позволило сформировать высокий стеблестой. В июле среднесуточная температура воздуха была выше нормы, но выпавшие дожди позволили сохранить влагу в почве. В целом погодные условия в период роста озимой пшеницы не позволили получить урожайность на уровне характеристики сорта. В 2023 году метеорологические условия не значительно отличались от среднемноголетних. Анализ метеорологических условий, сложившихся в 2024 году, показал, что в целом вегетационный период был засушливым: сумма осадков на 109 мм меньше среднемноголетнего показателя дней с осадками >1 мм меньше на 9, а сумма температур выше среднемноголетнего показателя на 235 градуса. Однако неблагоприятные погодных условия, сложившиеся в середине июня, а именно повышенное количество выпавших осадков (за вторую декаду выпало 77 мм осадков, по сравнению со среднемноголетним 23 мм, что составило 335% от нормы по данным Тверского ЦГМС), привели к вымоканию части площади посевов, что отразилось на общей урожайности (табл. 2).

На фоне В0 и без внесения удобрений урожайность в среднем за три года опыта составила 3,38 т/га, при этом внесение N60 позволило получить 4,33 т/га зерна. Несмотря на резкие перепады температуры и оттепели, которые были отмечены в вегетационный период 2022–2023 годов урожайность на контрольном варианте в 2023 году была самой высокой за исследуемый период и составила 4,04 т/га, а на фоне N60 превысила урожайность при применении интегрированной системы защиты — 4,83 т/га.

Эффективность применения азотных удобрений в опыте зависела как от дозы их внесения, так и от используемой системы защиты растений. Минимальная урожайность озимой пшеницы формировалась в условиях естественного плодородия и при нулевой системе защиты растений — от 2,48 т/га в 2022 г. до 4,04 т/га в 2023 г.

Увеличение доз внесения азотных удобрений закономерно повышало урожайность, которая при применении интегрированной системы защиты растений достигала максимального значения – 4,92 т/га при внесении N60 в 2023 году и 4,48 т/га в среднем. Однако в среднем за годы исследований наибольшая урожайность озимой пшеницы была отмечена при применении экологизированной системы защиты на фоне N60 — 4,5 т/га. Наиболее эффективно внесение азотных удобрений на уровнях N30 и N60 при использовании минимальной системы защиты – прибавка достигала 0,82 т/га. Протравливание семян + обработки вегетирующих растений биопрепаратами на фоне внесения азотных удобрений N30 обеспечивало прибавку по сравнению с контролем — 0,38 т/га.

Максимальная урожайность озимой пшеницы при интегрированной системе защиты на фоне внесения N60 — 4,48 т/га формируется за счет высоких показателей структуры урожая (табл. 3).

Элементы структуры урожая по годам исследования значительно изменялись в зависимости от погодных условий. В среднем продуктивный стеблестой изменялся от 493 до 668 шт./м2. Минимальное количество продуктивных стеблей из-за плохой перезимовки было в 2022 г. в вариантах А0, максимальное — в 2023 г. в варианте А2В1.

При применении подкормки азотным удобрением и минимальной или интегрированной системы защиты все показатели структуры урожайности превышают контрольные варианты. При этом их вклад в формирование урожайности в разные по метеорологическим условиям годы отличался. В 2022 и 2023 годах, характеризующихся нормальным увлажнением, наибольшую прибавку давала система защиты, а в более сухом 2024 году — внесение азотного удобрения. Озерненность колоса без применения азотных удобрений колебалась от 23 шт. на абсолютном контроле до 34 шт. при применении интегрированной системы защиты. Максимальное число зерен в колосе — 43 шт. отмечено в вариантах с внесением N60 при применении минимальной и интегрированной систем защиты.

Масса 1000 зерен в вариантах без использования подкормки увеличилась на 25,4 и 28,8% на фоне минимальной и интегрированной систем защиты соответственно. Применение подкормки в дозе N60 в вариантах В2и В1 обеспечивало увеличение данного показателя структуры урожая на 32,8 и 35,0% соответственно.

Уровень засоренности посевов в 2022–2024 гг. был низких, что обусловлено благоприятными условиями перезимовки растений и незначительной изреженностью посевов. Наличие пораженности растений болезнями определяли при наступлении молочно-восковой спелости пшеницы.

Анализ фитосанитарного состояния посевов позволил выявить основные заболевания озимой пшеницы сорта Скипетр — это фузариоз, мучнистая роса и корневые гнили. Наибольшее поражение мучнистой росой отмечено в избыточно увлажненном 2022 г. Применение азотного удобрения способствовало увеличению заболевших растений. Подкормка азотом в дозе 60 кг/га увеличивала пораженность колоса мучнистой росой в варианте с нулевой системой защиты на 10% и на 5% на фоне минимальной защиты, фузариозом колоса — на 15 и 8% и корневыми гнилями — на 21 и 7% соответственно.

Предпосевная обработка семян препаратом Беномил доказательно снижала заболеваемость растений. Двухкратная обработка посевов баковой смесью фунгицидов в значительной степени предохраняла растения от поражения фузариозом и корневыми гнилями. Пораженность этими заболеваниями растений в блоке В2 в 2022–2024 гг. была ниже по сравнению с блоком В0 на 16,4 и 18,6% соответственно. При минимальной системе защиты растений пораженность растений также снижалась, но на 18,2 и 21,4%.

Таким образом, результаты фитосанитарного мониторинга посевов подтверждают увеличение заболеваемости растений на удобренных азотом делянках на всех изучаемых фонах защиты. В среднем за годы исследований на фоне N60 увеличилась в посевах пшеницы пораженность фузариозом колоса в 0,3–1,5 раза и корневыми гнилями — в 1,1–2,6 раз. Применение минимальной и интегрированной систем защиты способствовало повышению устойчивости растений посева к поражению фузариозом и корневыми гнилями, что обеспечило оптимальное использование растениями питательных элементов. Пораженность фузариозом снизилась на 86,5–98,7% и корневыми гнилями — на 69,1–95,4%.

При возделывании озимой пшеницы по пласту многолетних трав на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в условиях Нечерноземья на фоне применения подкормки азотным удобрением при применении минимальной системы защиты можно в условиях неблагоприятных метеорологических явлений получать урожайность 3,87 т/га, а в благоприятные по метеорологическим условиям годы — 4,9 т/га. Применение средств защиты растений повышало эффективность применения подкормок на 9,95-14,14% вследствие снижения повреждения растений заболеваниями.

Таким образом, результаты трехлетних исследований, проходивших в разных погодных условиях, позволяют говорить об увеличении фитосанитарных рисков при увеличении азотного питания растений. Экологизированная система защиты на высоком агрофоне позволяет снизить пораженность озимой пшеницы фузариозными и корневыми гнилями на 86,5 и 69,1% соответственно. Однако для поддержания фитосанитарного состояния агроценозов и получения высокой урожайности — до 4,5 т/га в производственных условиях целесообразно использование минимальной системы защиты растений с применением N30 в виде подкормки. Проведенные исследования имеют перспективу продолжения в производственных условиях с дальнейшим сокращением доз внесения азотных удобрений и расширением линейки применяемых биопрепаратов, что будет еще одним шагом для перехода к органическому земледелию.