Содержание к диссертации
Введение
2. Обзор литературы 6
2.1. Народнохозяйственное значение и биологические особенности кукурузы 6
2.2. Экологическая характеристика культуры 10
2.3. Основные вредители, болезни и сорняки, встречаемые в посевах кукурузы 13
2.3.1. Вредители кукурузы 13
2.3.2. Болезни кукурузы 16
2.3.3. Сорные растения 19
2.4. Методы комплексной защиты 20
2.5. Заключение по литобзору 28
3. Экспериментальная часть 30
3.1. Условия, материалы и методы исследования 30
3.1.1. Агротехническая характеристика почвы предгорных зон КБР ... 30
3.1.2. Погодные условия в 1999-2000 - 2000-2001 г.г 31
3.1.3. Объекты и методы исследований 39
3.2. Особенности распространения доминирующих видов вредителей, возбудителей болезней и сорняков 43
3.2.1. Распространение и вредоносность вредных видов на кукурузе в КБР 43
3.2.1.1. Особенности локализации и хозяйственное значение основных заболеваний 45
3.2.1.2. Видовой состав вредителей 52
3.3. Мероприятия по защите кукурузы от вредителей, болезней и сорняков 64
3.3.1. Система защиты кукурузы от болезней 65
3.3.2. Агротехнические приемы защиты от болезней 68
3.4. Защита кукурузы от вредителей 75
3.4.1. Оценка эффективности пестицидов против комплекса вредных видов 80
4. Выводы 83
Список литературы 85
Приложения 107
- Основные вредители, болезни и сорняки, встречаемые в посевах кукурузы
- Агротехническая характеристика почвы предгорных зон КБР
- Особенности распространения доминирующих видов вредителей, возбудителей болезней и сорняков
- Мероприятия по защите кукурузы от вредителей, болезней и сорняков
Введение к работе
Проблемы, связанные с обеспечением населения продовольствием являются наиболее значимыми в мире, особенно для развивающихся стран. Вопрос состоит не только в том, что население этих стран не получает достаточного количества продуктов питания, а еще и в том, что их питательный калорийный состав очень низкий. Кукуруза относится к основным культурам современного мирового земледелия, разностороннего использования и высокой урожайности, способным во многом решить эти проблемы. Среди зерновых культур по площади посева и валовому сбору зерна кукуруза в мировом земледелии занимает третье место после пшеницы и риса. Культура по своей универсальности использования не имеет себе равных (Вавилов (1986). Из зерна получают крупу, муку. В ряде стран из кукурузной муки готовят хлеб - кукурузные лепешки (Танзания, Нигерия, Конго, Эфиопия и др.). Зерно используют для приготовления воздушной кукурузы, кукурузных палочек, диетического масла, крахмала, глюкозы, спирта, патоки и др. продуктов. Большим спросом пользуется консервированная кукуруза, которая идет для приготовления салатов.
Кукуруза имеет большое значение как кормовая культура. Зерно используют для кормления всех видов животных. Кукурузный силос отличается высокой питательностью (в 1 кг содержится 15-18 г усвояемого протеина, 0,20-0,25 кормовой единицы). Однако многочисленные вредители и болезни, различные виды сорняков способны вызывать существенные потери ее урожая, которые могут достигать 50%. и более, что заставляет предусматривать в технологических схемах возделывания кукурузы проведение против них защитных мероприятий. Например, если на слабо засоренных полях хозяйства недобирают 5-10% урожая, то на сильно засоренных полях урожай нередко снижается 1,5-2 раза.
По данным ФАО (1998), в мире под посевами кукурузы находится 127 млн. га. Почти 65% ее площадей сосредоточены в Северной и Южной Америке и около 30% в Азии (табл. 1).
Таблица 1 Площади и урожайность зерна кукурузы в мире
(по данным ФАО, 1998)
Континенты и страны Площадь, тыс. га Ср. урожайность, т/га Производство, млн. т
В мире 136245 3,7 514506
Африка 25810 1,4 36185
Конго (Заир) 1000 0,9 26185
Ангола 700 0,3 235
Камерун 300 2,1 653
Кения 1400 1,9 2750
Никарагуа 224 1,3 294
Бразилия 11892 1,9 22604
США 26304 8,1 187300
Канада 1003 7,2 7319
Крупнейшими странами по возделыванию кукурузы являются США, Китай, Бразилия, Мексика, Индия, Россия, Индонезия, Кения и др.
Основные вредители, болезни и сорняки, встречаемые в посевах кукурузы
Наиболее опасными вредителями культуры являются луговой (Purausta sticticalis L.) и стеблевой (кукурузный) мотыльки (Purausta nibilalis L.), подгрызающие совки (Agrotis segetum Scbiff. и др.), проволочники (Agriotes sp.) и ложнопроволочники (Pedinus sp.), и шведская (ростковая) муха (Oscinella frit L.), тли (Rhopalosiphum maydis, Schizaphis grammum), цикадки (Psammotettix striatus L.). Находящиеся в почве семена кукурузы, а также проростки повреждают в начальный период суслики и разные виды почвообитающих вредителей. К наиболее распространенным относятся личинки щелкунов (проволочники): темного (Agriotes obscurus L.), полосатого (A. lineatus L.), посевного (А. sputator L.), личинки чернотелок (ложнопроволочники), шведской мухи, гусеницы озимой совки, стеблевого и лугового мотыльков, южный серый долгоносик (Tanymecus dilaticollis Gyll), а также полевой трипе (Chirotrips vnacatus Kurd.), цикадка плоская, обыкновенная злаковая и сорговая тли и другие. Так, прорастающие семена повреждают проволочники, ложнопроволочники, личинки мух, гусеницы, озимой совки. При численности проволочников 20-40 шт/ м семена и всходы кукурузы уничтожаются на 40-80% Количество погибших растений может достигать 40-80%. Наиболее сильные повреждения посевов происходят в дождливую и холодную погоду. Шведская муха сильно вредит посевам во всех зонах возделывания кукурузы, личинки которой начинают питаться со второго листа, (всего повреждается 5-7 листьев, еще свернутых в трубку). Различные виды тлей при наступлении теплой и влажной погоды сильно размножаются, образуя многочисленные колонии на корнях, листьях, стеблях, метелках и початках кукурузы. Заселенность растений достигает 20-50%, иногда 70-80% всех растений. В результате чего резко падает их урожайность. В местах уколов листьев цикадками образуются белые пятна на кукурузе. Отмечено более 40 видов многоядных совок, гусеницы которых повреждают всходы, стебли, листья, початки и даже формирующееся зерно в початках. Наибольший вред кукурузе наносят озимая, картофельная, капустная, хлопковая и зерновая совки. Стеблевой мотылек наносит большой вред посевам кукурузы на Северном Кавказе.
Особенно опасно повреждение гусеницами молодых початков. Гусеницы стеблевого мотылька живут внутри стебля и в початках кукурузы, выгрызая в них полости и ходы, могут переходить из одного стебля в другой, нанося большой вред растениям кукурузы. Стебли поврежденных растений от ветра переламываются. Личинки шведской мухи питаются у основания стебля поедают мягкие, сочные ткани. Шведская муха вредит хлебным злакам и кукурузе. От повреждения личинкой центральный лист становится желтым, засыхает и стебель прекращает рост. Орошение полей благоприятствует размножению и накапливанию проволочников. Вредят личинки всех возрастов, развиваясь на злаковых культурах в зоне узла кущения. Жуки питаются листьями и существенного вреда не причиняют. Системы химической защиты культуры от комплекса вредителей основываются их экономическом пороге вредоносности (табл. 3). Истребительные мероприятия по уничтожению вредителей и ограничению их вредоносности целесообразно применять в случаях, когда деятельность вида превышает параметры экономического порога вредоносности. Болезни кукурузы вызывают большие потери урожая этой важной культуры (табл. 4). Наряду с возбудителями головневых заболеваний (пузырчатая головня -Ustilago maydis и пыльная головня - Sorosporium reihanum), которые полностью разрушают початок, кукуруза поражается болезнями, которые вызывают перелом стебля, различные пятнистости листьев (гельминтоспороз, церкоспороз, ржавчина, фузариозная гниль и бактериоз початков, вирусные болезни).
Не меньшее значение имеют болезни, которые вызывают загнивание зерна и семян, а также проростков растений. Пузырчатая головня поражает все части растения за исключением корней. Кормление животных пораженными растениями вызывает заболевания желудочно-кишечного тракта. Гриб заражает растения кукурузы при наличии капельной влаги и прорастает при температуре 28 - 36С. При температуре 12С и ниже телейтоспоры не прорастают. Инкубационные период болезни длится 2 недели. Зрелые телиоспоры, попадая на молодые растущие ткани, могут вызвать повторные заражения. Большую роль в распространении инфекции на молодые растения играют шведские мухи, которые повреждают всходы кукурузы, в результате чего споры гриба проникают до точки роста. Возбудитель пыльной головни поражает только генеративные органы, вызывая их полное разрушение и превращая в черную пылящую массу. Источником инфекции являются споры, которые при уборке попадают в почву или прилипают к поверхности семян. Именно поэтому столь важно против этого патогена проводить предпосевное протравливание семян.
Агротехническая характеристика почвы предгорных зон КБР
Важнейшей характеристикой любой почвы является ее способность удовлетворять потребность растений в питательных веществах для формирования высоких урожаев.
Почвы предгорной зоны Кабардино-Балкарии отвечают этим требованиям. Наиболее распространенными почвами в предгорной зоне является выщелоченные и слабо выщелоченные черноземы, типичные, карбонатные (обыкновенные), террасовые лугово-черноземные, серые, и темно-серые лесные почвы и оподзоленные карбонатные черноземы легкоглинистого механического состава, которые являются лучшими почвами республики (Хамуков, 1995, Ханиев,1964, Хуштов, 1993 и др.).
Они благоприятны по агрофизическим свойствам для успешного выращивания различных сельскохозяйственных культур, включая и овощные.
По механическому составу слабо выщелоченные черноземы преимущественно легкоглинистые, тяжелоглинистые с содержанием «оризической глины» 57-73 % и илистых частиц в пределах 30-40 %. Запасы перегноя в пахотных горизонтах составляет 400-450 т/га и общего азота 0,25-0,35 % (5-6 % общего гумуса). Это указывают на высокое потенциальное плодородие рассматриваемых черноземов. Количество воднорастворимых солей невелико и составляет в пахотных горизонтах всего 0,022-0,03 %. В составе солей преобладают бикарбонаты кальция. Реакция нейтральная или слабощелочная (рН= 6,4-7,0) Опытное поле характеризуется следующими агротехническими показателями: содержание гумуса в пахотном горизонте 3,7%, общий азот 0,29 %, емкость поглащения 33,8 мг эквивалентна /100 грамм почвы. Реакция почвенного раствора нейтральная (рН - 7,0). Содержание подвижного фосфора составляет 16.2-18,4 мг/100 г почвы, обменного калия 15-18 мг. Содержание в ней физической глины составляет 55,8 %.
Предгорная зона характеризуется достаточным количеством осадков, тепла, продолжительным периодом вегетации, отсутствием длительных засух (Хуштов, 1993, Хачетлов, 1986, 1999). Запасы солнечной энергии, выражаемые величиной радиационного баланса, составляют 36,2 ккал/см2 с положительным балансом в течение 10-месяцев. Наибольшее значение его приходится на июль (7,7 ккал/см2), наименьшее на декабрь (1,9 ккал/см2). Отрицательный баланс декабря и января объясняется большой потерей за счет излучения. Приход суммарной радиации в течение года колеблется в пределах от 2,5 ккал/см2 (декабрь), до 14,9 ккал/см2 (июль) и за год она достигает 105,3 ккал/см . Число ясных дней в данной зоне достигает 85-90 дней в год. По мере поднятия над уровнем моря суммарная интенсивность радиации возрастает, главным образом, за счет ультрафиолетовой радиации солнца. 1999-2000 сельскохозяйственный год характеризовался повышением температурным режимом и крайне неравномерным распределением осадков по сезонам внутри периодов и по зонам.
Погодные условия для роста большинства сельскохозяйственных культур были удовлетворительными, в степной зоне менее благоприятными. Переход среднесуточной температуры через +15 в сторону понижения произошел на неделю раньше средних многолетних дат, в предгорьях - в обычное время. По температурным условиям осень была умеренно-теплой. Необычностью отличилась первая декада ноября. В первой пятидневке воздух нагревался до +16+18 во второй. С вторжением арктического холода, наблюдалось понижение температуры. Морозы достигали 10-17. 22-26 октября в воздухе и на поверхности почвы наблюдались первые осенние заморозки до - 1-4, что соответствовало обычному времени в горной зоне и на неделю раньше для остальной территории. В эти же сроки среднесуточная температура устойчиво перешла через +5 в сторону понижения, что раньше
Осадки выпадали в течение сезона неравномерно. Так, во второй половине октября сумма составила полторы месячные нормы, во второй декаде ноября их не было вообще. По территории республики они распределялись достаточно равномерно. Осадков за осень выпало 35-50 мм или 85-100% нормы, что больше, чем в предьідущий год.
Чёткой температурной границы смены сезонов осенью 1999 года не наблюдалось. За начало зимы принята дата 26 ноября, после которой в течение последующей недели среднесуточная температуры воздуха была отрицательной. В семи декадах из восьми температура оставалась положительной, в декабре превышение над нормой составило 4-5. Воздух в отдельные дни нагревался до 15-20, самые сильные морозы (-14, -17) отмечались в третьей половине ноября. Отрицательных температур за сезон накопилось 125-135, что составило 40% нормы. Осадки слабые, носили смешанный характер: дождь, мокрый снег, снег. По территории распределялись достаточно равномерно. Сумма за сезон составила 40-55 мм или 50-80% многолетних значений. Снежный покров был неустойчивый.
Сохранялся не более недели, поэтому за зиму образовывался и разрушался несколько раз. Максимальная высота 5-10 см. В дневные часы почва часто оттаивала на полную глубину. Весна по температурным условиям была аномально тёплой. Из 10 декад только в последних двух отмечалось отрицательное отклонение температуры от нормы. В основных, и особенно в апреле, температура превышала многолетние показатели на 4-6. Аналогично прошлому году в первой декаде мая отмечалось поступление арктического воздуха. Минимальная температура его понижалась до 1-3 тепла, в предгорьях до отрицательных значений (- 0, - 0,4). 27 марта среднесуточная температура воздуха перешла через + 5 в сторону роста, а 1 апреля раньше средних дат на две недели осуществлялся переход через +10. Эффективных температур выше 5 за весну накопилось 420-450, что на 80-100 больше нормы. В отдельные декады марта, апреля дождей вообще не было. В другие периоды, наоборот бушевала водная стихия, так третьей декаде апреля в Прохладненском районе выпало более 100 мм осадков, что составило три месячных нормы и достигло критерия стихийного гидрометеорологического явления. В целом за весну осадков выпало по югу и юго-востоку республики 100-120 мм или 70-80% нормы, на остальной территории 130-230 мм, что составляет 110-220% многолетних значений.
Особенности распространения доминирующих видов вредителей, возбудителей болезней и сорняков
Видовой состав патогенов, поражающих (и повреждающих) кукурузу, в различных районах ее возделывания в КБР не имеет существенных различий. Меняется их численность и степень распространения, вредоносность в зависимости от погодных условий года, а также культивируемого сорта или гибрида. К доминирующим относятся среди вредителей различные виды совок (озимая и хлопковая), луговой и стеблевой мотыльки, хрущи, паутинный клещ и тли; среди болезней преобладают возбудители корневых и стеблевых гнилей, различных листовых пятнистостей (ржавчина, гельминтоспориоз, септориоз и др.), поражений початков (фузариоз, нигроспориоз, бактериоз и др.). На увлажненных участках встречаются также очаги саранчи и медведки.
Потери урожая колеблются по годам и во многом определяются уровнем устойчивости сорта и зависят от применяемой агротехники и системы защитных мероприятий. Например, показано, что распространение заболеваний, вызывающих плесневение семян, определяется, в основном, устойчивостью гибридов. Так, если общая степень развития плесневения у гибридов Краснодарский 360 СВ, Краснодарский 305 АСВ составила около 17,0%, то по Днепровскому 758 - 29,3%. Это определило и потери урожая. Практически одинаковыми были недоборы у гибридов Краснодарский 360 СВ, Краснодарский 305 АСВ (5,3 и 5,6%), в то время как у Днепровского 758 потери составили 11,8%.
С другой стороны, поражаемость стеблевыми гнилями у всех испытываемых гибридов была практически на одном уровне: от 14,0 до 14.7%, тогда как вредоносность заметно дифференцировалась. У гибридов Краснодарский 362 СВ и Краснодарский 305 АСВ она составила около 5%, а у Краснодарский 362 СВ только 0,3%. Более того, растения этого гибрида проявляли высокую устойчивость практически ко всем возбудителям болезней. Краснодарский 305А СВ является сравнительно устойчивым к пузырчатой головне. Поэтому и потери урожая у него не превышали 2,6%, тогда как у Краснодарского 362 СВ они достигали 8%. Ущерб от другого вида головни - пыльной у тех же гибридов -Краснодарский 305 АСВ и Краснодарский 362 составил 12. 9% и 4.9% соответственно.
В значительной степени в годы наблюдений испытуемые гибриды поражались северным гельминтоспориозом, в частности, Краснодарский 362 СВ (в среднем на 32.8%). Общая же потеря урожая зерна от всех болезней составила, по гибриду Краснодарский 362 СВ -36.2%, Краснодарский АСВ-47.3% и Краснодарский 200 СВ- 35.2%. Таким образом, между уровнем развития болезни и потерями урожая наблюдается прямая коррелятивная связь, т.е. с увеличением поражаемости возрастают потери. Например, при развитии болезни на уровне 9.8% потери составили 4%, при 27,9 -11,1% и при 30,8 -14,8% (табл. 8). Следовательно, важнейшим элементом в технологии возделывания кукурузы в КБР является подбор ее сорто-гибридов, обладающих к доминирующим в регионе патогенам, что позволяет снизить потери.
Мероприятия по защите кукурузы от вредителей, болезней и сорняков
Рациональное использование средств защиты растений от вредителей, болезней и сорной растительности является неотъемлемой частью технологии выращивания сельскохозяйственных культур. Мероприятия по защите растений планируются на основе прогнозов распространенных вредных объектов. В свою очередь, прогнозы строятся на систематических обследованиях и фитосанитарной диагностике. В задачи фитосанитарной диагностики входит оценка состояния вредных объектов, анализа полученной информации и разработка интегрированных систем борьбы с вредителями, болезнями и сорняками. Система мероприятий по предупреждению и предотвращению заболеваний кукурузы включает: - соблюдение чередований культур в севообороте, - посев в оптимальные сроки, - тщательный уход за растениями в соответствии с агрорекомендациями, - своевременная уборка кукурузы, - сбалансированное внесение минеральных удобрений, - использование протравленных семян. Протравливание семян, кукурузы в целях защиты от болезней является одним из наиболее экономичных и экологичных мероприятий по защите растений, на ранних стадиях развития. Ассортимент протравителей. Двух- и трех-компонентные пестициды, которые обладают широким спектром действия, защищают семена сразу от многих возбудителей. 3.3.1. Система защиты кукурузы от болезней Известно, что эффективность защитных мероприятий от болезней на кукурузе определяется, в первую очередь, набором профилактических приемов ігоедупреждающих их развитие (уничтожение источников инфекции, использование здоровых партий семян и растений, обладающих высокой сопротивляемостью к болезням). Выращивание устойчивых к болезням гибридов и сортов кукурузы повышенной урожайности в благоприятных условиях для развития растений, как правило, способно ограничивать патологическое влияние возбудителей.
Сочетание различных приемов в борьбе с болезнями экономит средства, материалы, рабочую силу и, в конечном итоге, повышает рентабельность. Применяемые системы должны снижать потери урожаи от болезней до незначительных хозяйственно неощутимых размеров. Эта цель положена в основу при разработке излагаемой ниже системы, мероприятий по защите кукурузы комплекса наиболее распространенных болезней (пузырчатой и пыльной головни, фузариоза, нигроспороза, бактериоза, возбудителей плесневения). Система (табл. 25) защитных мероприятий захватывает ряд технологических периодов возделывания культуры (уборка урожая, период хранения, различные фазы развития растения). В осенний период (начало уборки) применяют ряд приёмов, которые способствуют сохранению початков. Они должны увязываться с условиями зоны и применяемой системой земледелия. Система обязательно включает приемы предпосевного обеззараживания семян, внедрение устойчивых к болезням гибридов и сортов, обеспечивающих ограничение развития болезней в период вегетации растений, и мероприятия, предупреждающие потери в период хранения кукурузы. В годы наблюдений нами на сортах и гибридах кукурузы, высеянных семенами, протравленными препаратами, указанными в таблице 27, отмечалось сильное проявление пузырчатой головней. Вероятно, что применяемые пестициды оказались неэффективными против этого возбудителя. Это предполагает замену препаратов, используемых для протравливания семян. В условиях современного возделывания кукурузы оптимизация защитных мероприятий в целях улучшения фитосанитарного состояния ее посевов невозможна без знаний о закономерностях формирования комплекса возбудителей, влияния на их вредоносность агротехнических приемов, пестицидов. Агротехнические, организационно-хозяйственные и биологические мероприятия, способны коренным образом изменять экологическую обстановку в направлении улучшения фитосанитарного состояния природных ландшафтов. Роль предшественников. В посевы кукурузы после озимой пшеницы обычно снижается инфекционная нагрузка почвенных возбудителей, например, головневых грибов и ряда возбудителей болезней початков. И, наоборот, использование в качестве предшественника ячменя и подсолнечника нередко способствует усилению пораженности кукурузы болезнями.
