Способ снижения заболеваемости растений ярового рапса альтернариозом на нефтезагрязненных серых лесных почвах Российский патент 2024 года по МПК A01G22/00 B09C1/10 

Изобретение относится к области сельского хозяйства.

Аварийные загрязнения почв нефтепродуктами при добыче, транспортировке, перевалке и хранении нефти стали следствием ежегодного возрастания объемов добычи и широкого использования продуктов переработки нефти. В России суммарная площадь загрязненных нефтью земель превышает 70 тыс. га. Поэтому актуально проводить исследования по восстановлению плодородия нефтезагрязненных почв, повышению продуктивности сельскохозяйственных культур, в том числе за счет снижения распространения и развития болезней в таких агроценозах. По данным ООН, ежегодные потери урожая сельскохозяйственных культур от вредных организмов составляют более 30% [1].

Альтернариоз - распространенное и вредоносное заболевание, поражающее листья, стебли, стручки и семена. Вызывается грибами Alternaria spp, или альтернария несовершенная. Также называется черной пятнистостью. Болезнь проявляется в виде желтых пятен, которые позже чернеют. Также проступают полосы с заметным налетом зеленовато-бурого цвета, на них размножаются споры грибов. Они активны в течение всего посевного сезона, а заражение может произойти в любое время. На стручках альтернариоз проявляется бурыми пятнами. Семена в стручке становятся тусклыми, щуплыми, недоразвитыми, теряется всхожесть на 30-46%. Альтернариоз снижает не только урожайность, но и приводит к сильным потерям качества маслосемян. Он представляет опасность, как текущему урожаю, так и будущему, так как долго сохраняется в зараженных семенах. Известно несколько приемов, уменьшающих поражаемость рапса альтернариозом.

Некорневые подкормки посевов ярового рапса микроэлементами на черноземе выщелоченном Курганской области обеспечивают лучшую устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды и меньшую поражаемость болезнями, особенно альтернариозом. Применение ряда препаратов (Профи Олеистые + Ультрамаг Бор, Биостим Масличный + Ультрамаг Бор) в фазу розетки, либо в фазу бутонизации, уменьшает процент пораженных растений альтернариозом на 40,8% и дает прибавку урожайности маслосемян от 12 до 25% [2].

Недостатком данного способа является включение дополнительной технологической операции в общую технологию возделывания ярового рапса. Это увеличивает затраты на производство маслосемян, уменьшает экономическую эффективность, снижает окупаемость микроудобрений, получаемой прибавкой урожайности от 12 до 25%.

Известен способ по уменьшению поражаемости ярового рапса альтернариозом за счет проведения защитных обработок фунгицидами. При этом доказывается отрицательное влияние предпосевного внесения минеральных удобрений, на фитосанитарное состояние, проявляющееся в усилении развития болезней [3].

Химические средства защиты растений отрицательно влияют на экологическую ситуацию в агроценозах. Некоторые из препаратов накапливаются в почве, усиливают токсическую нагрузку, нарушая естественный видовой состав почвенной биоты. Появляется дополнительная статья затрат, прибавляющая дополнительно ¼ к общим затратам на возделывание ярового рапса.

Известен такой способ, уменьшающий повреждаемость молодых растений рапса альтернариозом, как применение инсектофунгицидного протравителя семян независимо от почвенных и погодных условий, сортовых особенностей [4].

Недостатком данного метода является то, что потребность в предпосевной обработке семян ярового рапса возникает при посеве семенного материала собственного производства. При посеве покупных сортов и гибридов ярового рапса необходимость обработки семян протравителями отпадает, так как многие семена уже продаются обработанными как инсектицидами, так и фунгицидами.

В приведенных исследованиях не акцентируется актуальная проблема заболевания ярового рапса альтернариозом на нефтезагрязненных серых лесных почвах.

Сущность заявленного объекта состоит в том, что в течение двух лет почва содержится по системе чистого пара, где проводится известкование для устранения избыточной кислотности, интенсивная аэрация нефтезагрязненного слоя почвы для физико-химической деструкции нефтяных веществ и инокуляция почвы биопрепаратом Байкал ЭМ-1 для усиления микробиологической активности почвы. Доза известнякового удобрения рассчитывается по величине гидролитической кислотности, которая в условиях эксперимента составила 6 т/га. Для интенсивной аэрации нефтезагрязненного слоя почвы через каждые две недели в течение периода вегетации (май-сентябрь) проводится механическая обработка почвы на разную глубину, что позволяет попеременно рыхлить сначала верхние, а потом – нижние слои загрязненной почвы. Глубина обработки меняется по следующей схеме:

1-ая обработка - 5 см,

2-ая обработка - 10 см,

3-ая обработка - 15 см,

4-ая обработка - 20 см,

5-ая обработка - 25 см,

6-ая обработка - 20 см,

7-ая обработка - 15 см,

8-ая обработка - 10 см,

9-ая обработка - 5 см.

Годовая норма (300 л/га) биопрепарата Байкал ЭМ-1, содержащего комплекс полезных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности, вносится в почву в три приема равными дозами: перед посевом, в середине июня и июля. Рабочий раствор биопрепарата приготовляется из жидкого концентрата с разбавлением дистиллированной водой в соотношении 1:100.

Почва опытного участка - серая лесная среднесуглинистая, преобладающая в Предкамской зоне Республики Татарстан. Незагрязненная почва характеризовалась низким содержанием гумуса и слабокислой реакцией среды, повышенной обеспеченностью подвижными формами фосфора и средней - калия. Почва была преднамеренно загрязнена товарной нефтью заливкой с поверхности из расчета 20 л/м², что соответствовало среднему уровню загрязнения почв в производственных условиях. Глубина проникновения нефтяных веществ в почву составила 20-25 см. Без известкования, инокуляции биопрепаратом Байкал ЭМ-1 и интенсивной механической обработки почвы (рыхление) в течение двух лет испытанные сельскохозяйственные культуры (викоовсяная смесь, яровая пшеница) на загрязненной почве не дали урожая. Урожайность зерна ячменя на третий год загрязнения без каких-либо приемов воздействия составила, по отношению к уровню незагрязненной почвы (контроль), 30%. Действие нефтяного загрязнения и испытанных приемов на поражаемость ярового рапса, возделываемого после ячменя, альтернариозом изучали на сорте Юмарт.

Заявленные мероприятия по воздействию на нефтезагрязненную почву (известкование, инокуляция биопрепаратом и интенсивное рыхление) позволяет уменьшить распространенность и развитие альтернариоза на яровом рапсе, повысив урожайность маслосемян. Результаты проверки опытов, которые подтверждают заявленный технический результат, приведены в таблицах 1-3 и на рисунке.

Из данных таблицы 1 следует, что загрязнение почвы нефтью увеличивает распространенность болезни в 1,75 раза: если на контроле распространение болезни составляло 19,3%, то на нефтезагрязненной почве данный показатель увеличился до 33,7%. Интенсивное рыхление нефтезагрязненной почвы снижало распространение альтернариоза на 5,4%. В случае сочетания интенсивного рыхления почвы с известкованием и инокуляцией биопрепаратом Байкал ЭМ-1 распространенность альтернариоза снизилась на 11,0%.

Таблица 1 - Влияние известкования, инокуляции биопрепаратом и интенсивного рыхления нефтезагрязненной серой лесной почвы на распространенность альтернариоза на посевах ярового рапса, % Варианты опыта Распространенность болезни Изменение под влиянием нефтяного загрязнения испытанных приемов Контроль (незагрязненная почва) 19,3 НЗП (нефтезагрязненная почва) 33,7 +14,4 НЗП +рыхление 28,3 - 5,4 НЗП+ известкование
+рыхление 29,0 - 4,7 НЗП+ известкование
+рыхление+ инокуляция биопрепаратом Байкал ЭМ-1 22,7 - 11,0 НСР₀₅ 4,0

Еще более заметным было влияние нефтяного загрязнения серой лесной почвы и испытанных приемов на развитие альтернариоза (табл. 2). На контроле развитие болезни составило 1,26%, а на нефтезагрязненной почве более чем в 4 раза больше - 5,33%. Проведение испытанных приемов снизило развитие альтернариоза на растениях ярового рапса в 1,62-2,35 раза. От интенсивного рыхления нефтезагрязненной почвы развитие болезни снизилось до 3,28%, а от известкования в сочетании с рыхлением почвы и инокуляцией биопрепаратом Байкал ЭМ-1 - до 2,27%.

Таблица 2 - Влияние известкования, инокуляции биопрепаратом и интенсивного рыхления нефтезагрязненной серой лесной почвы на развитие альтернариоза на посевах ярового рапса, % Варианты опыта Развитие болезни Изменение под влиянием нефтяного загрязнения испытанных приемов Контроль (незагрязненная почва) 1,26 НЗП (нефтезагрязненная почва) 5,33 +4,07 НЗП +рыхление 3,28 - 2,05 НЗП+ известкование
+рыхление 2,51 - 2,82 НЗП+ известкование
+рыхление+ инокуляция биопрепаратом Байкал ЭМ-1 2,27 - 3,06 НСР₀₅ 0,73

Обнаружилось сильное снижение урожайности маслосемян от поражения ярового рапса альтернариозом (рис.). На графике показана зависимость урожайности маслосемян ярового рапса на нефтезагрязненной серой лесной почве от распространенности и развития альтернариоза. Как видно, коэффициенты детерминации урожайности от развития и распространенности альтернариоза на растениях ярового рапса составили соответственно 0,9135 и 0,9686.

Испытанные приемы воздействия на нефтезагрязненную почву, направленные на снижение развития и распространенности альтернариоза на растениях ярового рапса, привели к росту урожайности маслосемян (табл. 3). Максимальная прибавка урожая маслосемян получена в случае комплексного применения известкования, инокуляции почвы биопрепаратом Байкал ЭМ-1 и интенсивного рыхления нефтезагрязненной почвы - 0,36 т/га или около 40% к уровню урожая на загрязненной почве.

Таблица 3 - Влияние известкования, инокуляции биопрепаратом и интенсивного рыхления нефтезагрязненной серой лесной почвы на урожайность ярового рапса, т/га Варианты опыта Урожайность маслосемян Прибавка (убыль) урожая от нефтяного загрязнения испытанных приемов Контроль (незагрязненная почва) 1,36 НЗП (нефтезагрязненная почва) 0,90 - 0,46 НЗП +рыхление 1,07 + 0,17 НЗП+ известкование+ рыхление 1,11 + 0,21 НЗП+ известкование
+рыхление+ инокуляция биопрепаратом Байкал ЭМ-1 1,26 +0,36 НСР₀₅ 0,13

Таким образом, однократное загрязнение серой лесной почвы нефтью увеличивает распространенность и развитие болезни альтернариоз на растениях ярового рапса соответственно в 1,75 и 4,23 раза. Интенсивное рыхление нефтезагрязненной почвы в сочетании с известкованием и инокуляцией биопрепаратом Байкал ЭМ-1 снижало распространение болезни на 11,0% или в 1,48 раза по отношению к уровню показателя на загрязненной почве. Еще более заметным было комплексное действие испытанных приемов на развитие альтернариоза: по отношению к загрязненной почве данный показатель снизился в 2,38 раза. Испытанные приемы воздействия на нефтезагрязненную почву (известкование+ рыхление почвы +инокуляция биопрепаратом), направленные на снижение развития и распространенности альтернариоза на растениях ярового рапса, привели к росту урожайности маслосемян на 40% по отношению к уровню урожая на загрязненной почве.

Предлагаемый способ снижения заболеваемости растений ярового рапса альтернариозом на нефтезагрязненных почвах на данный момент не имеет аналога и его внедрение возможно на серых лесных почвах, подверженных нефтяному загрязнению.

Список использованной литературы

1. Защита сельскохозяйственных культур от вредных организмов в периоды ухода и хранения: учебное пособие / Н.Ф. Денискина [и др.]. - М.: МЭСХ, 2021. - 108 с.

2. Григорьев, Е. В. Реакция ярового рапса на обработку посевов жидкими минеральными удобрениями / Е. В. Григорьев, А. А. Постовалов // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2018. - № 1(41). - С. 60-63.

3. Шпанев, А. М. Влияние минерального питания на фитосанитарную обстановку в посевах ярового рапса на Северо-Западе РФ / А. М. Шпанев, М. А. Фесенко // Агрохимия. - 2022. - № 8. - С. 44-50.

4. Долженко, В. И. Применение инсектофунгицидных протравителей семян для обеспечения сохранности и качества урожая ярового рапса / В. И. Долженко // Агрохимия. - 2016. - № 2. - С. 42-50.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ снижения заболеваемости растений ярового рапса альтернариозом на нефтезагрязненных серых лесных почвах предусматривает устранение избыточной кислотности нефтезагрязненной почвы известкованием дозой извести, рассчитанной по величине гидролитической кислотности, инокуляцию биопрепаратом Байкал ЭМ-1 и механическую обработку почвы на разную глубину для интенсивной аэрации нефтезагрязненного слоя почвы в течение двух лет через каждые две недели в течение периода вегетации по схеме: 1-я обработка - 5 см, 2-я обработка - 10 см, 3-я обработка - 15 см, 4-я обработка - 20 см, 5-я обработка - 25 см, 6-я обработка - 20 см, 7-я обработка - 15 см, 8-я обработка - 10 см, 9-я обработка - 5 см. Изобретение позволяет уменьшить распространенность и развитие альтернариоза на яровом рапсе, повысив урожайность маслосемян. 1 ил., 3 табл.

Способ снижения заболеваемости растений ярового рапса альтернариозом на нефтезагрязненных серых лесных почвах, предусматривающий устранение избыточной кислотности нефтезагрязненной почвы известкованием дозой извести, рассчитанной по величине гидролитической кислотности, инокуляцию биопрепаратом Байкал ЭМ-1 и механическую обработку почвы на разную глубину для интенсивной аэрации нефтезагрязненного слоя почвы в течение двух лет через каждые две недели в течение периода вегетации по схеме:

1-я обработка - 5 см,

2-я обработка - 10 см,

3-я обработка - 15 см,

4-я обработка - 20 см,

5-я обработка - 25 см,

6-я обработка - 20 см,

7-я обработка - 15 см,

8-я обработка - 10 см,

9-я обработка - 5 см.