ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЯ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ НА КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ВРЕДНЫХ ОРГАНИЗМОВ

Оценку действия звеньев системы земледелия необходимо увязывать с изменениями климатических условий. Они могут существенно влиять на обилие и количественный состав вредных организмов.

Взаимодействие различных факторов, определяющих изменения обилия вредных организмов и климата, представлено на рис. 3. Влияние отдельных факторов климата, как, например, температуры и осадков, на эпидемиологию и популяционную динамику вредных организмов известно. Но знания о комплексном действии изменений климата на культурные растения во взаимодействии с влиянием на вредные организмы пока остаются ограниченными. Можно предполагать, что различные группы вредных организмов (возбудители болезней, вредители и сорняки) по-разному реагируют на изменения

Схема взаимосвязи между изменениями климата и защитой растений

Рис. 3. Схема взаимосвязи между изменениями климата и защитой растений

климата, так как у них на эти изменения разные реакции. Действие средств защиты растений также будут другими под влиянием измененных климатических факторов.

Измененные климатические условия могут влиять на появление болезней путем:

  • • изменения скорости развития болезней и количества поколений патогенов;
  • • изменения географии распространения растений-хозяев и патогенов, особенно в переходных зонах их обитания;
  • • распространения патогенов относительно синоптического движения;
  • • интеракций между растениями-хозяевами;
  • • мер борьбы с патогенами.

Патогены с несколькими поколениями размножения в год могут быстрее приспосабливаться к новым климатическим условиям, чем культурные растения. Влияние отдельных факторов климата на развитие болезней (повышение среднегодовой температуры на 2°С) в условиях Восточной Германии показано на рис. 3.

Больше информации имеется о влиянии изменений климатических факторов на вредителей. При глобальном потеплении атмосферы ожидают:

  • • изменения географического распространения вредителей;
  • • возрастающей перезимовки;
  • • повышения скорости роста популяций;
  • • увеличения числа популяций в год;
  • • удлинения сроков с благоприятными условиями для развития вредителей;
  • • изменений синхронности развития между вредителями и расте- ниями-хозяевами.

Известно, что минимальные изменения температуры могут существенно влиять на распространение вредителей и хозяйственное значение их для отдельных культурных растений. Так, например, в последние годы наблюдается значительная миграция и расширение зоны вреда кукурузного мотылька на север.

Изменяющийся климат влияет на изменения видового состава и увеличение засоренности полей сорными растениями, которые встречались единично. Повышение температуры изменяет условия роста и развития сорняков, образования семян и сроков прорастания. Некоторые виды сорняков существенно продвинулись на север Нечерноземной зоны. Повысилось обилие щирицы, проса куриного, росички кроваво-красной, портулака огородного, галенсоги и др. Приведенные примеры показывают, что для правильной оценки влияния изменений климата следует учитывать изменения в количественной и качественной ситуации болезней, вредителей и сорных растений в агробиоценозах.

Севооборот в системе земледелия выступает как мощный биологический и экологический фактор. Примерные схемы полевых севооборотов по основным регионам страны, рекомендованные для освоения адаптивно-ландшафтных систем земледелия с учетом обеспечения благоприятного фитосанитарного состояния, приводятся в схеме, разработанной учеными РАСХН (Каштанов, Кирюшин и др., 2000).

Без особых дополнительных вложений севообороты обеспечивают высокие стабильные показатели благодаря правильному подбору и чередованию культур и создают условия для эффективного применения удобрений, средств борьбы с сорняками, вредителями, болезнями.

Под действием этого фактора фитосанитарный потенциал снижается в 2—6 раз по сравнению с его уровнем в бессменных посевах. При этом исчезают специфические сорняки, болезни, вредители. Исследования кафедры земледелия МСХА и других учебных и научных учреждений Нечерноземной зоны России позволяют утверждать, что в условиях интенсификации производства резко возрастают биологическая функция севооборота, его фитосанитарная роль. До последнего времени существовало мнение, что эффективность чередования культур определяется прежде всего лучшим использованием питательных веществ, улучшением и поддержанием благоприятных физических свойств почвы, улучшением водного режима. Значение севооборота в борьбе с сорняками, болезнями, вредителями рассматривалось в последнюю очередь. Между тем в современном интенсивном земледелии научно обоснованный севооборот представляется в первую очередь как важный фактор оздоровления почвы, посевов и окружающей среды (табл. 4).

Существенная роль в регулировании фитосанитарного потенциала земель принадлежит сеяным многолетним травам, вводимым в севооборот. Благодаря их высокой конкурентной способности и уплотнению почвы уменьшается численность вредителей, болезней, малолетних сорняков и сильно угнетаются многолетники. Снижение обилия вредных организмов в посевах этих трав достигает 35—40%. Засоренность в значительной мере сокращается также под влиянием пропашных культур — картофеля, кукурузы на силос, корнеплодов, занятых и сидеральных паров или при соблюдении технологии по уходу за культурами. Севооборот сужает видовой состав сорных растений. Так, в длительном опыте МСХА в бессменных посевах встречалось 38 видов сорных растений, в том числе 15 многолетников, а в севообороте — соответственно 29 и 9.

Повторное или длительное выращивание на одном и том же поле озимых ведет, в частности, к распространению метлицы полевой, ромашки непахучей, костреца ржаного, а в посевах яровых зерновых — мари белой, пикульников, торицы. Сильное развитие получают корневые гнили, комплексные болезни.

В связи с распространенностью озимых и зимующих сорняков необходимо осторожно относиться к насыщению севооборотов озимыми культурами и к их повторным посевам.

Интенсификация земледелия предполагает использование севооборотов с небольшим набором культур и возможно большее насыщение их ведущими культурами. Следует учитывать, что в таких севооборотах главными факторами ограничения урожайности становятся биологические, в частности повышение засоренности. Так, в специализированных зерновых севооборотах количество и масса сорняков возрастают. В борьбе с ними особое значение приобретает возделывание промежуточных культур. Это считается биологическим методом борьбы с сорняками, поскольку промежуточные культуры многосторонне влияют на агрофитоценоз севооборота. После них засоренность посевов снижается на 40—50 %, а поражение корневыми гнилями уменьшается в 1,6—2 раза. Оздоровляющее действие таПримерные схемы севооборотов в адаптивно-ландшафтном земледелии

Почвенно-клима- тические зоны и агроэкологические группы почв

Пашня по категориям использования

Интенсивного

Умеренного

Ограниченного

1

2

3

4

НЕЧЕРНОЗЕМНАЯ ЗОНА

А. Окультуренные почвы с отрегулированным водновоздушным режимом

I. 1) пар занятый;

  • 2) озимые зерновые +промежуточные;
  • 3) картофель;
  • 4) яровые зерновые +многолетние травы;
  • 5—6) многолетние травы;
  • 7) картофель;
  • 8) яровые зерновые

II. 1) яровые зерновые;

  • 2—3) картофель;
  • 4) силосные;
  • 5—6) яровые зерновые;
  • 7) картофель

III. 1)ячмень+ многолетние травы; 2—3) многолетние травы;

  • 4) озимые зерновые;
  • 6) яровые зерновые;
  • 7) картофель

I. 1) пар занятый;

  • 2) озимые зерновые + промежуточные;
  • 3) овес+многолетние травы; 4—5) многолетние травы;
  • 6) яровые зерновые;
  • 7) лен

II. 1) пар занятый;

  • 2) озимая рожь;
  • 3) овес;
  • 4) ячмень

I. 1) овес+многолетние травы;

  • 2—3) многолетние травы;
  • 4) зернобобовые, промежуточные;
  • 5) яровые зерновые с подсевом многолетних трав

1

2

3

4

Б. Глеевые плодородные почвы с неустойчивым водно-воздушным режимом

  • 1)однолетние травы + многолетние травы;
  • 2—3) многолетние травы;
  • 4) яровые зерновые;
  • 5) картофель
  • 1) однолетние травы + многолетние травы;
  • 2—3) многолетние травы; 4—5) яровые зерновые

1) овес(на зернофу- раж)+многолетние травы; 2—3) многолетние травы; 4) озимые зерновые

В. Малопродуктивные почвы

  • 1) кормовой люпин (сидерат);
  • 2) озимая рожь +промежуточные;
  • 3) картофель;
  • 4) яровые зерновые;
  • 5) кормовой люпин на зерно;
  • 6) озимая рожь
  • 1 —2) люпин многолетний;
  • 3) озимая рожь + промежуточные;
  • 4) зернобобовые + промежуточные с подсевом люпина
  • 1—4) многолетние травы;
  • 5) озимые на зеленый корм с подсевом многолетних трав

ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНАЯ ЗОНА

А. Подзона неустойчивого увлажнения лесостепи

I. 1) клевер на 1 укос;

  • 2) озимая пшеница или рожь;
  • 3) сахарная свекла;
  • 4) кукуруза на силос;
  • 5) ячмень с подсевом клевера;
  • 6) клевер на 1 укос;
  • 7) озимая пшеница:
  • 8) сахарная свекла;
  • 9) ячмень с подсевом клевера

II. 1) пар (занятый и чистый);

  • 2) озимая пшеница;
  • 3) сахарная свекла;
  • 4) кукуруза
  • 1) клевер на 1 укос;
  • 2) озимые зерновые;
  • 3) зернобобовые;
  • 4) озимая рожь,
  • 5) овес с подсевом клевера
  • 1—3) многолетние травы;
  • 4) озимые зерновые;
  • 5) яровые зерновые (на зерно, зеленый корм, зерносе- наж) с подсевом многолетних трав

1

2

3

4

Б. Подзона недостаточного увлажнения лесостепи

I. 1) чистый и занятый пар;

  • 2) озимая пшеница;
  • 3) сахарная свекла, кормовые корнеплоды;
  • 4) ячмень;
  • 5) зернобобовые;
  • 6) озимая пшеница;
  • 7) озимая пшеница;
  • 8) кукуруза на силос и зерно

II. 1) чистый пар;

  • 2) озимая пшеница;
  • 3) сахарная свекла;
  • 4) ячмень + клевер;
  • 5) клевер на 1 укос;
  • 6) озимая пшеница;
  • 7) кукуруза;
  • 8) горох;
  • 9) озимая пшеница;
  • 10) подсолнечник

I. 1) эспарцет на 1 укос;

  • 2) озимая пшеница;
  • 3) горох;
  • 4) озимая пшеница;
  • 5) ячмень с подсевом эспарцета

II. 1—2) многолетние травы;

  • 3) озимые;
  • 4) подсолнечник;
  • 5) однолетние травы;
  • 6) озимые;
  • 7) ячмень с подсевом многолетних трав (на склонах «теплых» экспозиций)

III. 1) горох;

  • 2) озимая пшеница;
  • 3) ячмень
  • 1—3) многолетние травы;
  • 4) озимые зерновые;
  • 5) яровые зерновые (на зерно, зеленый корм, зерносе- наж) с подсевом многолетних трав

В. Подзона степи

  • 1) чистый пар;
  • 2) озимая пшеница;
  • 3) кукуруза (на силос и зерно);
  • 4) ячмень +экспарцет;
  • 5) экспарцет на 1 укос;
  • 6) озимая пшеница;
  • 7) горох;
  • 8) озимая пшеница;
  • 9) подсолнечник

То же, что и в п. Б

То же, что и в п. А

ких культур объясняется тем, что своим густым стеблестоем они подавляют сорняки, а после их запашки в почве развивается микрофлора, угнетающая семена сорняков и возбудителей корневых гнилей.

Широкая программа интенсификации растениеводства включает создание и внедрение рациональных систем обработки почвы с учетом зональных особенностей систем земледелия. Эффективность той или иной системы обработки в значительной мере определяется ее влиянием не только на агрофизические свойства почвы, но и на фитосанитарный потенциал посевов и почвы, так как регулирование обилия сорняков является одной из задач механической обработки.

При рациональной и своевременной обработке почвы засоренность посевов малолетними и многолетними растениями снижается на 50—60 %. Особенно значительная роль в восстановлении фитосанитарного состояния посевов и почвы принадлежит основной обработке, которая обеспечивает механическое истощение сорняков, их ухудшение, а также провоцирует семена к прорастанию.

Однако в последние годы на эти свойства основной обработки почв обращали мало внимания, что объясняется широким внедрением гербицидов, высокая эффективность которых создала у земледельцев иллюзию возможности полного решения проблемы. В условиях современного земледелия ведущее место в борьбе с сорняками остается пока за агротехническими методами как более дешевыми. Обобщенные данные Всероссийского научно-исследовательского института земледелия и защиты почв от эрозии (по материалам 94 научных учреждений) о влиянии систем основной обработки почвы на засоренность, развитие болезней и вредителей и урожайность культур свидетельствуют, что замена традиционной вспашки под озимые на поверхностную и плоскорезную приводила к снижению урожая от болезней и вредителей. Снижение урожайности из-за сорняков на плоскорезной обработке достигало 13% и более.

В то же время исследования, проведенные в этой зоне, указывают на возможность периодической замены вспашки поверхностной обработкой без ухудшения фитосанитарного состояния посевов. Урожайности озимой пшеницы после вико-овсяной смеси по вспашке и поверхностной обработке практически не различались и составили 44,3 ц с 1 га и 45,5 ц с 1 га. Развитие болезней, засоренность и обилие вредителей существенно не различались, а экономия энергетических затрат была меньше на 40% на вариантах с поверхностной обработкой.

В условиях Нечерноземной зоны улучшение фитосанитарного состояния полей связывают с чистыми, занятыми парами, многолетними травами, пропашными культурами. Система обработки и сами культуры являются санитарами, позволяющими очистить пахотный слой от семян и вегетативных зачатков сорняков, болезнетворных начал и некоторых вредителей.

Важная роль в системе защитных мероприятий принадлежит системе почвозащитных технологий на склоновых землях. На склоновых землях развивается специфический агрофитобиоценоз, значительно отличающийся от равнинных земель.

Только в Нечерноземной зоне из 45,6 млн га общей площади сельскохозяйственных угодий 8 млн га занято сильно смытыми почвами, а из 30,8 млн га пашни 6,8 млн га — эродированными и потенциально подверженными эрозии почвами. Каждый пятый гектар требует защиты (Кочетов, 1995).

На склоновых землях развиваются эрозионные процессы, которые способствуют снижению плодородия почвы. В результате смыва плодородного слоя уменьшается содержание гумуса, ухудшаются агрофизические и физико-химические свойства почвы, снижаются ее фитосанитарный потенциал и урожайность сельскохозяйственных культур.

Наиболее эффективным средством защиты почвы являются почвозащитные технологии обработки в сочетании с другими элементами. Применение почвозащитных технологий создает совершенно другие условия для развития сорняков, болезней, вредителей. Плоскорезные и поверхностные обработки с оставлением растительных остатков сопровождаются увеличением засоренности посевов, изменением ботанического состава сорняков, видов болезней и вредителей. Все это вызывает необходимость иного подхода к решению проблемы по сравнению с традиционным. В значительной степени должны измениться стратегия и тактика защитных мероприятий.

Результаты исследований в учхозе «Михайловское» Московской области показали, что применение почвозащитных приемов обработки почвы на склоновых землях приводит к усилению засоренности. Так, численность и масса сорняков при плоскорезной и минимальной обработках возрастали на 60—80%. При этом следует отметить, что на склоновых землях развивается своеобразный агрофитоценоз, значительно отличающийся от агрофитоценозов равнинных земель. Численность и масса сорных растений зависят от экспозиции и элементов склона. Существенно оказывают влияние экологические условия на количественный состав болезней и вредителей.

Обилие сорняков в посевах многолетних трав на склонах северной экспозиции составило 17, 30 и 9 шт/м2 соответственно в верхней, средней и нижней их частях, южной —77, 83 и 119, в посевах озимой пшеницы на склонах южной экспозиции — 242, 134 и 448, западной— 125, 216 и 384, восточной— 115, 342 и 463, северной —

40, 84 и 92 шт/м2. Приведенные данные свидетельствуют о том, что этот показатель возрастает вниз по склону. Кроме того, необходимо отметить, что на нижних элементах склонов засоренность многолетними растениями сильно увеличивается. Потенциальная засоренность семенами и вегетативными зачатками многолетников здесь, как правило, в 1,5—2 раза выше, чем на других частях склона (Баздырев, 2000).

На нижних элементах склона, особенно южной и близких к ней экспозициях, сорняки появляются раньше, растут и развиваются быстрее. В целом следует заключить, что применение минимальной системы обработки почвы ведет к увеличению засоренности посевов, а также к изменению соотношения многолетних и малолетних сорняков. При системе основной обработки почвы в севообороте в сорном агрофитоценозе преобладают, как правило, малолетники, прежде всего яровые сорняки. При замене вспашки на поверхностную обработку независимо от набора орудий, используемых для ее осуществления, преобладают многолетники, особенно корневищные и корнеотпрысковые сорняки. Вредоносность сорняков в этом случае усиливается. В таких условиях роль агротехнических приемов снижается и необходимо использование в системе земледелия дополнительных средств борьбы с сорными растениями (гербицидов).

На систему защитных мероприятий существенно влияют удобрения.

Удобрение — главный фактор интенсификации земледелия и повышения плодородия почв, особенно дерново-подзолистых в лесной и лесолуговой зонах. Применение удобрений резко изменяет экологические условия произрастания культурных растений и развития сорняков, характер взаимоотношений между ними. Изменяются условия существования болезней и вредителей. Направленное внесение удобрений может быть одним из реальных способов регулирования состава и структуры агробиоценоза. Так, улучшение питания значительно ослабляет конкуренцию между культурными и сорными растениями за этот фактор жизни, но резко усиливает их борьбу за свет и почвенную влагу. Вместе с тем на сильно засоренных участках удобрения не могут оказать полного действия, а иногда на удобренном поле так бурно разрастаются сорняки, что рост культурных растений подавляется.

Установлены закономерности изменения засоренности под действием удобрений в зависимости от отзывчивости культурных растений и сорняков на питательные вещества и от реакции на них тех или иных видов сорняков. Неодинаковая реакция разных видов сорняков на питательные вещества — одна из основных причин изменения состава их популяций при внесении удобрений. При внесении органических удобрений повышается активность почвы, в результате чего появляется большая группа антагонистических микроорганизмов, подавляющих активность фитопатогенов (корневые гнили, спорынью, белую гниль подсолнечника, ризоктониоз картофеля и др.

Применение удобрений и повышение их доз способствуют увеличению массы сорных растений в 2—3 раза. Возрастание массы сорняков приводит к росту потерь питательных веществ из почвы и удобрений. Суммарный вынос азота, фосфора и калия сорняками достигает иногда 200 кг/га и более, что часто превышает вынос питательных веществ с урожаем культуры.

В культурах сплошного посева (многолетние травы, озимые, яровые, однолетние травы и др.) засоренность под действием удобрений может снижаться до 50%, в то же время на пропашных — возрастать до 75%. Удобрения могут служить одновременно как фактором снижения, так и повышения фитосанитарного потенциала.

При повышенных дозах азота увеличивается численность сосущих вредителей (трипсов, тлей, цикад, клещей), а также листогрызущих (пьявиц, гусениц, совок и др.) (Жуков, 2004).

В системе мероприятий по защите растений важное место принадлежит соблюдению правил семеноводства, которые предусматривают меры борьбы по сохранению качеств сорта и оздоровлению семенного материала.

Требования к семенному материалу в нашей стране определяются соответствующими ГОСТами, соблюдение которых обязательно. Семена зерновых, бобовых, многолетних трав при наличии в них семян и плодов карантинных сорняков к посеву не допускаются.

Внедрение интенсивных сортов зерновых короткостебельных культур изменяет экологические условия обитания сорняков. Засоренность при их возделывании может возрастать, тогда урожайность культур снижается на 5—7 ц/га и более (Березкин, 2003).

Семена являются переносчиками и носителями ряда заболеваний. При проведении семеноводческих мероприятий предусматривают меры не только сохранения первоначальных качеств семян, но и оздоровления посевного и посадочного материала.

Источники инфекции могут располагаться в разных местах:

  • • возбудители болезней проникают внутрь семян — пыльная головня, фузариоз, гельминтоспориоз, бактериоз, септориоз;
  • • возбудители болезней находятся на поверхности семян и посадочного материала — твердая головня, пыльная и пузырчатая головня кукурузы, фузариоз гороха и сои;
  • • возбудители болезней могут находиться в семенном материале в виде примесей, например спорынья.

Отсюда вытекают и методы борьбы с сорняками, вредителями и болезнями семян. Обязательными приемами при подготовке являются их сортировка, калибровка, протравливание и термическая обработка (Шкаликов, 2001; Исаичев, 2002).

В зонах достаточного и избыточного увлажнения нередки воздушная и почвенная засухи. Поэтому наряду с осушением большое внимание уделяют орошению. Оба этих приема составляют основу мелиоративных мероприятий в системе земледелия.

Свойство семян и плодов сорняков передвигаться и сохранять жизнеспособность в воде открытых оросительных и осушительных систем приводит к быстрому интенсивному засорению полей. Пойменные земли засоряются в результате заноса семян сорняков во время половодья, а также с поливной водой. При поливах засоренность посевов иногда возрастает в десятки и сотни раз, причем обилие сорняков увеличивается с повышением норм полива. Так, если на участках без орошения на 1 м2 насчитывалось 8 сорняков, то при нормах полива 800 и 2800 м3 численность их возросла соответственно до 480 и 813 шт/м2.

Влияние орошения и осушения на весь комплекс вредных организмов изучено еще недостаточно, однако на основании имеющихся данных можно заключить, что фитосанитарный потенциал орошаемых земель ухудшается. Поэтому, для того чтобы продуктивность культурных растений не снижалась, необходимо применение дополнительных средств борьбы.

По многочисленным данным в условиях орошения сорняки, болезни, вредители снижали урожайность зерна озимой пшеницы на 15—20% (7—8 ц/га), кукурузы—на 25—35 (24—30 ц/га), овощей—на 10—20 (60—80 ц/га), картофеля — на 10—15 (30—50 ц/га), овощных и кормовых культур — на 15—20 % (35—55 ц/га) (Баздырев,1995).

Вопросы для повторения

  • 1. Как изменяется обилие вредных организмов с изменением климата?
  • 2. Приведите примеры расширения ареала встречаемости вредных организмов.
  • 3. Назовите наиболее распространенные схемы севооборотов, рекомендованные при освоении адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
  • 4. Раскройте механизм действия обработки почвы на фитосанитарный потенциал.
  • 5. Назовите положительные и отрицательные стороны поверхностной обработки на сорняки, болезни, вредителей.
  • 6. Чем отличаются агрофитоценозы склоновых земель от равнинных?
  • 7. Какие удобрения способствуют усилению развития вредных организмов?
  • 8. Какие вы знаете особенности болезнетворных начал в семенном материале культур?
  • 9. Как мелиоративные мероприятия могут влиять на обилие вредных организмов?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >