Еколого-господарські особливості впливу мікробних препаратів на елементи структури урожаю та якості зерна тритикале озимого

дипломная работа

1.4 Характеристика та механізм дії мікробних препаратів на рослини тритикале озимого

В процесі еволюції ґрунтова біота і рослини знаходилися у безпосередньому контакті, пристосовуючись один до одного. В результаті цього тривалого процесу сформувалися динамічно стійкі екосистеми. Зростаюче антропогенне навантаження створює загрозу швидкої деформації усіх параметрів ґрунту і погіршення місця існування живої матерії. Для ґрунтових екосистем аграрної галузі це може мати негативні наслідки. Тому необхідно представляти реальні можливості впливу агротехнічних прийомів сучасного землеробства на компоненти ґрунтових екосистем.

Однією з гострих екологічних проблем України є погіршення екологічного стану орних земель, а саме - забруднення їх токсичними речовинами різного походження, зниження ґрунтової родючості.

Ґрунт -- складна біологічна система, в якій одним із основних факторів ґрунтоутворення, родючості, самоочисної здатності і кругообігу речовин є життєдіяльність мікрофлори. Ґрунтові мікроорганізми здатні чутливо реагувати на зміну умов середовища, екологічного стану ґрунту при дії на нього засобів хімізації, обробітку, іншого антропогенного навантаження, що супроводжується перебудовою в мікробному ценозі і його функціональній діяльності [10-12].

Коли ми говоримо про здоровий ґрунт, то маємо на увазі, що у чайній ложці ґрунту має бути 600 млн. клітин бактерій, 10 тис. простіших мікроскопічних організмів - протозоа, 20-30 корисних нематод, біля кілометра гіфів грибів. Якщо ці мікроорганізми присутні у ґрунті, то він має властивість пригнічувати хвороби рослин, і тоді немає потреби в застосуванні фунгіцидів, бактерицидів та нематоцидів.

Що відбувається, коли вносяться у ґрунт пестициди? Перш за все, гинуть мікроорганізми, що перетворюють органічні сполуки в неорганічні, які доступні рослині. Гинуть бактерії, що переводять азот повітря в азотні сполуки, які живлять рослину природним способом. Рослина перестає нормально живитися через нестачу доступних сполук, а недоступні речовини разом з пестицидами ідуть у ґрунтові води, попадають у водойми, і, врешті-решт, у наші водоканали. Для живлення культурних рослин вносять легкодоступні сполуки - мінеральні азотні добрива. Від засолення ґрунту гине мікробіота, втрачається родючість, гіршають врожаї, і потреба у добривах зростає [10].

Після застосування пестицидів значно знижується кількість мікроорганізмів, що захищають рослини від патогенних бактерій, грибів та нематод-коренеїдів. В окремих наших ґрунтах нараховується не більше 100 клітин бактерій у грамі ґрунту і практично немає корисних грибів і нематод, лише патогенні. Врожаї гинуть через хвороби, збудники яких призвичаїлися до пестицидів, і господарі застосовують нові пестициди. Так земля стає «наркоманом». Є щонайменше два шляхи відтворення ланів: дати відпочити землі і самоочиститися або направлено вносити мікробіоту з мікробіологічними препаратами, які не тільки відтворюють родючість ґрунту, але й сприяють вирощуванню чистих і багатих врожаїв. За даними медичних обстежень населення України, близько 20 % дітей потребує вживання лише екологічно чистих продуктів харчування. Такого харчування потребує і населення, що постраждало внаслідок аварії на ЧАЕС, хворі та старші люди. Від задоволення тим, що споживаєш здорову їжу, не відмовився б ніхто. Зрозуміло, що багато в чому харчова цінність рослинницької продукції залежить від технологій вирощування сільськогосподарських культур. Однак, насамперед, якість і незабрудненість продукції визначає екологічний стан ґрунту, на якому її вирощують [13-26].

Отже, одним із шляхів збільшення виробництва в Україні високоякісного продовольчого та кормового зерна є більш повне використання потенціалу нової зернової культури - тритикале. На сучасному етапі стратегічним завданням вітчизняного агропромислового комплексу є забезпечення продовольчої безпеки країни. Найважливіше значення для її вирішення має виробництво в необхідному обсязі власного високоякісного продовольчого і кормового зерна. Одним із напрямків у досягненні цієї мети є максимальне використання генетичного потенціалу високої врожайності порівняно нової зернової культури - тритикале, що розширює можливості виробництва чистої продукції і стабілізує ринок екологічно безпечного продовольчого зерна.

РОЗДІЛ ІІ. Умови, методи та методика проведення досліджень

2.1 Погодно-кліматичні та ґрунтові умови

Дослідне поле ННДЦ Білоцерківського НАУ знаходиться в північно-західній частині Білоцерківського району, Київської області. Господарство знаходиться на відстані 4 км від м. Біла Церква та 80 км від обласного центру.

Ґрунтово-рельєфні характеристики. Рельєф господарства рівнинно - хвилястий. Ґрунт дослідної ділянки - чорнозем вилугуваний малогумусний легкосуглинковий. Ґрунт дослідної ділянки придатний для вирощування багатьох сільськогосподарських культур. Його агрохімічні показники наступні: рН (сольове) - 5,7-6,0; гідролітична кислотність - 4,9 мг-екв/100г ґрунту; азот, що легко гідролізується - 119 мг/кг ґрунту; нітратний азот - 14 мг/кг ґрунту; амонійний азот - 26 мг/кг ґрунту; Р2О5 (за Чириковим) - 109 мг/кг ґрунту; К2О (за Чириковим) - 75,5 мг/кг ґрунту; гумус - 2,9 %; сума поглинутих основ - 11,2 мг-екв/100г ґрунту; ступінь насиченості основами - 72,4 %.

Погодні умови. Упродовж року опади випадають нерівномірно. Найбільша їх кількість припадає на липень-серпень, коли вони випадають у вигляді дощів, а інколи носять заливний характер. Найменша кількість опадів припадає на зимовий місяць - січень. Середньорічна відносна вологість повітря становить - 77 %. Переважаючими вітрами є західні і північно-західні. У травні інколи бувають і східні вітри, що викликають атмосферну посуху, яка погано переноситься посівами культурних рослин.

Мінусова температура спостерігається на протязі трьох місяців (грудень, січень, лютий), а самий теплий місяць - липень. Сама низька температура буває до мінус 33° С, а сама висока + 38° С. Пізні весняні паморозки тривають майже до 25 квітня, а ранні осінні паморозки починаються з 18 жовтня.

Погодно-кліматичні умови 2011 вегетаційного року.

Агрометеорологічні умови осінньо-зимового періоду 2010/2011 років можна охарактеризувати як задовільні для росту і розвитку озимих культур (2.1.3.).

Рис. 2.1.3. Динаміка температурного та водного режиму впродовж вегетації рослин тритикале, 2010/2011 рр.

Більша частина періоду зими була прохолодною. В цілому за грудень та січень середня температура повітря була близькою до середньо багаторічного показника і складала -3,5 та -6,2 0С. В лютому температура повітря була на 3,60С нижчою від багаторічної та становила 9,10С морозу.

Впродовж грудня 2010 року утримувався стійкий сніговий покрив висотою 2-17 см. Середньодобова температура повітря в грудні становила - 5,0 о С, у січні - 2,1 о С. Мінімальна температура повітря не опускалась нижче - 18,7 о С. Однак, в періоди найбільших похолодань завдяки сніговому покриву температура ґрунту на глибині залягання вузла кущіння не опускалась нижче - 4,2 о С, тоді як критична температура вимерзання для добре розвинутих рослин озимих зернових становить - 15-17 о С.

Кількість опадів в грудні становила 85,4 мм (в 1,8 рази більше від багаторічного показника).

Отже, початок 2011 року охарактеризувався стабільною помірно прохолодною погодою. За перші дві декади січня випало більше 40 мм опадів у вигляді снігу (в 1,1 рази більше від багаторічного показника), в лютому - 17,8 мм (в 2 рази менше від багаторічного показника).

Температура повітря за цей період знижувалась максимально до -15єС (5, 7 січня). На глибині залягання вузла кущіння вона максимально знижувалась до -5,5єС (7 січня). Суттєвого вихолодження ґрунту не відбулося - температура ґрунту на глибині 40 см складала +1єС. Промерзання ґрунту на цей час становило 5-10 см. На той час суттєвого занепокоєння стан зимівлі озимих колосових культу не викликав.

Початок лютого характеризувався підвищеним температурним режимом. Починаючи з 5 лютого температура повітря суттєво підвищилась. Так, 5 лютого середньодобова температура повітря була +1,2єС, а в денний час піднімалась навіть до +2,5єС. В цей же час за 5 і 6 лютого випало в сумі 5,5 мм опадів в основному у вигляді дощу. Це сприяло зменшенню і ущільненню наявного снігового покриву. Позитивним було те, що через відсутність суттєвого промерзання ґрунту дощова і тала вода не накопичилась на поверхні поля, і на більшості площ не відбулося її руху по поверхні поля. Вся ця вода була засвоєна ґрунтом. Винятком, як завжди є суттєво понижені місця («блюдця»), де відмічено накопичення дощової і талої води.

Варто зазначити, що на посівах тритикале озимого відмічено в лютневий період відсутність льодового шару і притертої льодової кірки. Максимально ж температура повітря за цей період підвищувалась до +4,0єС (8 лютого). З 10 лютого відбулося суттєве зниження температури повітря. І вже 11 лютого в нічний час температура знизилась до -15єС у повітрі та до мінус 18єС на поверхні снігу, а на глибині залягання вузла кущіння - до мінус 2єC. Сніговий покрив був достатньо ущільнений, що є позитивним з точки зору захисту рослин озимини від зниження температури. Температура повітря максимально знижувалась до -21,5-22єС, при цьому на поверхні снігу вона була 26-27єС. На глибині залягання вузла кущіння на площах із висотою снігового покриву 10-12 см температура знижувалась до мінус 4,5-5,0єС, що не є критичним для рослин озимини. Результати прискореного відрощування відібраних рослин показали, що рослини хоча і мають дещо понижений темп відростання, проте залишаються життєздатними.

Перша декада березня була прохолодною. Середньодобова температура повітря за декаду складала мінус 6,3єС, за багаторічної мінус 2,7єС. Опадів випало 1,0 мм, за норми 12 мм. Мінімальна температура повітря знижувалась до мінус 19,5єС і на поверхні снігу до мінус 24єС (02.03.11). Максимальна - підвищувалась, відповідно, до 20єС і до 30С (05.03.11). Суттєві коливання нічних і денних температур, які виражалися в зниженні температури в нічний період до мінус 13-14,5єС до плюс 2-3єС в день, сприяли хоча і повільному, але зменшенню снігового покриву. Початок другої декади був помірно прохолодним, з незначними опади. Третя декада березня помірно тепла і без істотних опадів. Середньодобова температура повітря за декаду склала 2,4°С, за багаторічному показнику мінус 2,9°С. Опадів випало 0,7 мм, за декадної норми 14 мм. Максимальна температура повітря піднялась до 8,5°С, а на поверхні ґрунту до 8°С (14.03.11). Мінімальна - знижувалась відповідно до мінус 7,5 °С, а на поверхні ґрунту до мінус 9°С (27.03.11). Максимальна піднімалась відповідно до 11,2°С і до 16°С (30.03.11). Отже, за березень середньодобова температура повітря склала мінус 1,0°С, за багаторічного показника мінус 0,1°С. Опадів випало 2,9 мм, за норми 38 мм.

Посіви тритикале озимого знаходилися в задовільному стані. Перша декада квітня видалася помірно теплою і сухою. Середньодобова температура повітря за період 01-06.04.11 склала 6,4°С, що відповідає багаторічному декадному показнику. Опадів в першій її частині не було. Максимальна температура повітря піднімалась до 12,5°С (02-03.04.11), а на поверхні ґрунту до 19°С (06.04.11). Мінімальна вологість повітря в денні години знижувалась до 37 % (03.04.11). Перехід через 5°С середньодобової температури повітря відбувся 2 квітня. Початок другої пентоди першої декади квітня був помірно теплий і з опадами. До кінця декади утримувався температурний режим в межах норми, випали опади в кількості 23,6 мм.

Посіви тритикале озимого знаходилися в задовільному стані. Не дивлячись на те, що значний період зимівлі озимини був сприятливий для перезимівлі, наприкінці цього процесу відбулися два критичні періоди. Перший - це суттєве зниження температури повітря у другій половині лютого (температура повітря на поверхні снігу знижувалась до мінус 26-27єС), що суттєво вплинуло на стан посівів. Враховуючи особливості перебігу метеорологічних умов цьогорічної весни слід вказати, що перехід середньодобової температури через 0єС відбувся на 10 днів раніше багаторічного строку (12 березня). Але різкого наростання температури не було відмічено, що є позитивним. Негативним явищем було відсутність опадів за цей період до сьогоднішнього дня. Відновлення активної вегетації озимини відбулося 2 квітня, що близько до середньо багаторічного показника (4 квітня). Третя декада квітня була теплою і сухою. Середньодобова температура повітря за декаду складала 15,0єС, за багаторічного декадного показника 13,8єС. Опадів випало 0,2 мм, за норми 15 мм.

За місяць середньодобова температура повітря склала 9,0єС, за багаторічної 8,7єС. Опадів випало 25 мм, за норми 40 мм. Перехід середньодобової температури повітря через плюс 10єС в бік підвищення відбувся 22 квітня. На оптимального строку сівби відмічено настання четвертого етапу органогенезу - вихід у трубку.

В цей час було проведено друге азотне підживлення посівів озимини в дозі Н30 кг/га д. р.

Перша пентода першої декади травня видалася теплою і без опадів. Середньодобова температура повітря за період з 01 по 04.05.11 складала 18,1єС, за багаторічної декадної 13,9єС. Опадів не відмічено, за декадної норми 16 мм. Максимальна температура повітря піднімалась до 24,5 єС, а на поверхні ґрунту до 39єС (04.05.11). Мінімальна знижувалась відповідно до 8єС і до 4єС (01.05.11). Сума активних температур вище +10єС на 05.05.2011 складала 214,3єС, а ефективних 84,3єС. Перша декада травня була теплою, лише 2 доби відмічено з опадами. Середньодобова температура за декаду склала 15°С, за багаторічного показника 13,9°С. Опадів випало 12,2 мм, за норми 16 мм. Максимальна температура повітря піднімалась до 24,5°С, а на поверхні ґрунту до 39°С (04.05.2011р.). Мінімальна знижувалась відповідно до 3,5°С і до 0°С (08.05.2011р.). Мінімальна відносна вологість повітря знижувалась в деякі години до 31 % (04.05.2011р.). Друга декади травня була жаркою та сухою. Середньодобова температура повітря складала 17,8єС, за багаторічної 15,9єС. Опадів випало 1 мм, за нормі 14 мм. Максимальна температура повітря піднімалась в денні години до 26єС (20.05.11), а на поверхні ґрунту до 43єС (20.05.11). Мінімальна - знижувалась відповідно до 7,5єС (16.05.11) і до 2 єС (12.05.11). Мінімальна відносна вологість знижувалась до 26 % (13.05.11). Початок третьої декади травня також спекотний і сухий, тільки в вечері 25 травня пройшов грозовий дощ, випало 6,5 мм. Середньодобова температура повітря за період з 21 по 25.05.11 склала 22,2 єС, за декадної 16,8єС. Максимальна температура повітря в денні години піднімалась до 27,5 єС, а на поверхні ґрунту до 46 єС (25.05.11). Мінімальна - знижувалась відповідно до 12,5 єС і до 8 єС (21, 25.05.11). Мінімальна відносна вологість повітря знижувалась до 30 % (21.05.11). Вітер переважав північно-східний 3-5 м/сек. Температура ґрунту на глибині 10 см і 40 см прогрілась до 24 єС і до 18 єС. До кінця декади утримувався підвищений температурний режим. Посушливі умови травня місяця негативно впливають не тільки на ріст рослин, але і становили загрозу зниження врожайності (передбачалася редукція стебел, зниження озерненості колосу, ймовірна череззерниця та не виповненість зернівки). На посівах як тритикале озимого, так і пшениці озимої відмічено було суттєво нижчий, порівняно з багаторічними параметрами, стеблостій. Сім діб першої декади червня були спекотні і сухі. Друга декада червня також видалася жаркою і сухою. Середньодобова температура повітря за декаду склала 21,6 °С, за багаторічного показника 18,7°С. Опадів випало 4,8 мм, за норми 22 мм, тобто 22 %. Максимальна температура повітря піднімалась до 31,5°С (19.06.11), а на поверхні ґрунту до 55°С (15.06.11). Мінімальна - знижувалась відповідно до 13°С і до 8°С (16, 18.06.11). Мінімальна відносна вологість знижувалась до 36 % (12, 15.06.11). Вісім діб третьої декади червня були помірно теплі і вологі. Середньодобова температура повітря за період з 21 по 28.06.11 склала 19,5°С, що становить норму, опадів випало 35,1 мм, що складає 135 % декадної норми (26 мм). Максимальна температура повітря піднімалась до 29°С (24.06.11), а на поверхні ґрунту до 52°С (23.06.11). Мінімальна - знижувалась відповідно до 10,5°С і до 6°С (22, 23.06.11). До кінця декади температурний режим був у межах норми.

Сума активних температур вище +10°С на 29.06.11 становила 1314°, а ефективних 634°, за багаторічних, відповідно 1069° і 453° С.

Посіви тритикале знаходилися у фазі воскової стиглості. Кількість продуктивних стебел залежно від генотипу складала близько 420-580. Короткочасне цвітіння озимини (2-3 доби) в період повітряної посухи (до 29 %) не сприяло повному заплідненню колоскових квіток, озерненість колосу була нижчою очікуваної потенційної можливості генотипів тритикале.

Враховуючи посушливі умови весни і початку літа міжфазні періоди були скороченими більше ніж на половину від біологічної норми. Тому настання повної стиглості зерна у рослин пшениці озимої відбулося в середині першої на початку другої декади липня, що раніше середньобагаторічного строку. Опади, що випали в кінці липня, рівень врожайності озимих зернових не підвищили, крім у пізньостиглих сортів, які мали кращу виповненість зернівки та масу 1000 насінин.

Делись добром ;)