Результат интеллектуальной деятельности: Способ биологической защиты в технологии возделывания картофеля на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья

Известен способ химической системы защиты картофеля включающий протравливание клубней перед посадкой Селест Топ и трехкратной химической обработкой по вегетации растений фунгицидами Метаксил - 2,5 кг/га, Ридомил - 2,5 кг/га, Ордан - 2,5 кг/га (Удалова Е. Ю. Фотометрический показатель и урожайность картофеля в зависимости от применяемых фунгицидов // Вестник Марийского государственного университета. 2019. №2).

Недостатками этого способа является то, что у возбудителя болезни довольно быстро формируется резистентность к химическим фунгицидам, в результате чего снижается их эффективность, что вынуждает увеличивать нормы и кратность обработок. Кроме того, интенсивное применение химических препаратов повышает себестоимость продукции, приводит к увеличению пестицидной нагрузки на почву и возникает риск получения экологической небезопасной продукции.

Запатентован ряд способов возделывания экологически чистого картофеля, направленных на повышение его потребительских качеств за счет применения экологически безопасных технологических приемов и средств борьбы с вредителями и болезнями, обеспечивающих предотвращение загрязнения окружающей среды и урожая картофеля токсическими веществами.

Известен способ предпосадочной обработки клубней картофеля включающей предпосадочную обработку клубней бактериями с фунгистатическими и ростостимулирующими свойствами, используют накопительную культуру штамма Pseudomonas sp.с концентрацией 106-107 кл./мл рабочей суспензии, применяемую из расчета 30 л/т клубней. Для обработки используют штамм Pseudomonas sp., выделенный из копролитов дождевых червей Eisenia fetida. (Патент РФ 2 663 335)

Недостатком данного способа является отсутствие защитных мероприятий по борьбе с вредителями и болезнями в течении вегетации картофеля, в следствии чего снижается товарность сохранность клубней.

Существует способ борьбы с болезнями картофеля заключающийся в проведение предпосевной обработки клубней картофеля препаратом Срезар в концентрации 0,35-1,0 мл/л. Затем вегетирующие растения картофеля опрыскивают водным раствором фунгицида природного происхождения Срезар в концентрации 100-300 мл/га (в дозе 2-6 г/га по действующему веществу). Обработку растений проводят три раза, начиная с фазы начала цветения. Активное вещество выделяют экстракцией из древесной зелени лиственницы. (Патент РФ 2 228 620)

Недостатком данного способа является то, что препарат воздействует только как фунгицид и необходимо проводить дополнительные защитные мероприятия по борьбе с вредителями.

Известен экологически безопасный способ возделывания картофеля заключающейся в обработке клубней и дна борозды 5%-ным раствором Фитоспорина-М с нормой расхода 10 л на 1 т посадочного материала путем распыления форсункой. По вегетации защиту растений картофеля от вредителей осуществляют однократно 0,01%-ным раствором Фитоверма-М при норме его расхода 500 л на 1 га (Патент РФ 2 556 902).

Недостатком данного способа является то, что по вегетирующим растениям не проводятся мероприятия по борьбе с болезнями

За прототип выбран способ биологической защиты растений картофеля включающий обработку клубней и растений в период вегетации биопрепаратом в смеси с прилипателем. Для обработки клубней картофеля в качестве биопрепарата используют Планриз из расчета 1000 мл на тонну клубней, а для обработки 1 гектара посадок растений в период вегетации используют смесь биопрепаратов Планриз в количестве 0,5 л и банкол в количестве 0,2 л, разведенных в 300-350 л минеральной воды «Заманкул», при этом в качестве прилипателя используют кукурузный клейстер в количестве 1-1,5% от объема смеси. (Патент РФ 2 342 667)

Недостатком данного способа является то, что в условиях Нижнего Поволжья требуется большая кратность обработок в борьбе с вредителями и болезнями. И проведение их не только до фазы смыкания в рядке, но и в период интенсивного клубненакопления.

Цель изобретения - снижение пестицидной нагрузки и получение экологически безопасной продукции путем замены химических средств защиты картофеля на биопрепараты с низкой себестоимостью

Технический результат - возможность снижения пестицидной нагрузки на агроландшафт, получение прибавки экологически чистой продукции с высококачественными показателями в условиях светло-каштановых почв Нижнего Поволжья.

Технический результат достигается способом биологической защиты в технологии возделывания картофеля на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья включает предпосадочную обработку клубней раствором биологически активного препарата и опрыскивание вегетирующих растений водным раствором биофунгицидов, отличающиеся тем, что в качестве биологически активного препарата используются микробиологические удобрения комплексного действия с защитными функциями БСка- 3 в дозе 5 л/т с добавлением гуминового удобрения Гумат +7 в дозе 1 л/т, с нормой расхода рабочего раствора 40 л/т, в процессе вегетации проводят 6 обработок по надземной части растений начиная с фазы всходов с интервалом 10 дней, первую, вторую, пятую и шестую обработки проводят биофунгицидом БФТИМ в дозе 5 л/га, с нормой рабочего раствора 300 л/га и добавлением гуминового удобрения Гумат +7 в дозе 1 л/т, третью и четвертую обработки проводят биофунгицидом БФТИМ в дозе 5 л/га и биоинсектицидом Инсетим Ж в дозе 5 л/га, с нормой рабочего раствора 300 л/га и добавлением гуминового удобрения Гумат +7 в дозе 1 л/т В состав препарата БСка-3 входят гриб Trichoderma viride, Pseudomonas koreensis, Bacillus subtilis, Rizobium japonicum, а также продукты их жизнедеятельности. Данные микроорганизмы и их метаболиты обладают мощными фунгицидными и ростостимулирующими действиями.

Инсетим Ж состоит из живых грамположительных спорообразующих почвенных бактерий Bacillus thuringiensis, применяют для борьбы с личинками чешуекрылых насекомых-вредителей и клещей.

БФТИМ бактериальный препарат на основе бактерии Bacillus amyloliquefaciens КС-2. Эффективен в борьбе с грибными и бактериальными болезнями, а так же укрепляет иммунный статус растений.

Гумат +7 гуминовое удобрение стимулирует развитие полезных почвенных микроорганизмов, ускоряет всхожесть семян, способствует развитию мощной корневой системы растений, обеспечивает повышение устойчивости растений к неблагоприятным факторам окружающей среды (понижение температуры, недостаточные освещенность и увлажнение и т.п.), к гербицидным стрессам, что в конечном итоге повышает урожайность и улучшает качество выращенной продукции.

Полевые испытания проводили на опытном поле УНПЦ «Горная поляна» в Советском районе города Волгограда. Испытывали сорт картофеля Винета. Повторность трехкратная, размещение систематическое. Предшественник многолетние травы.

Сначала проводилась предпосадочная обработка клубней микробиологическим удобрением комплексного действия с защитными функциями БСка -3 в дозе 5 л/т с добавлением гуминового удобрения Гумат +7 в дозе 1 л/т.Расход рабочего раствора 40 л/т.В период вегетации проводили 6 обработок начиная с фазы всходов через каждые 10 дней биофунгицидом БФТИМ в дозе 5 л/га, при норме рабочего раствора 300 л/га, с добавлением в рабочий раствор гуминового удобрения Гумат +7 в дозе 1 л/га. В третью и четвертую обработку дополнительно добавляют биоинсектицид Инсетим Ж в дозе 5 л/га.

Для определения микологического состава почвы с опытного участка весной, до внесения средств защиты и после применения, отбирались почвенные образцы, согласно методике. Так же отбирались образцы клубней из посадочного материала и после уборки.

В результате микологического анализа почвенных образцов выделены и идентифицированы микромицеты с различной трофической специализацией (табл. 1). Патогенная группа представлена грибами Verticillium spp., Fusarium spp., Altemaria spp.

К концу вегетации количественный и видовой состав патогенной микрофлоры меняется в сторону увеличения, но на фоне биологической системы защиты количественные показатели ниже, по сравнению с химическими обработками.

По соотношению эколого-трофических групп во всех образцах выявлено преобладание сапрофитной микрофлоры. В начале вегетационного периода, до посадки картофеля отмечена высокая супресивность почв опытного участка. К уборке картофеля на варианте с химической защитой отмечается рост патогенной микрофлоры на 4,8%, тогда как на фоне применения биопрепаратов отмечено снижение вредной микрофлоры на 5,1%.

Микологический анализ посадочного материала показал сильную зараженность клубней грибами рода Fusarium и низкая Altemaria и Рота. Это говорит о предрасположенности к таким заболеваниям как фузариоз, фомоз и альтернариоз. В конце вегетации на клубнях отмечена сильная зараженность бактериями, а также грибами рода Fusarium, но на варианте с применение биозащиты степень зараженности клубней картофеля была не значительной (табл. 2).

Результаты качественного анализа (табл. 3) показали, что по количеству крахмала на варианте биологической защиты прибавка составила - 2,76%, а по содержанию сухого вещества 1,95% Оценивая химическую безопасность продукции, ориентировались на содержание в клубнях токсина NO₃. По действующим санитарным нормам экологически чистыми считаются клубни, в которых наличие NO₃ не превышает 200 мг/кг. Сопоставление результатов анализа с действующей санитарной нормой показывает, что на всех вариантах содержание NO₃ значительно ниже допустимого порога, но показатели на варианте с применением биологически активных препаратов содержание нитратов было меньше.

Применение биопрепаратов способствовало увеличению урожайности картофеля с 1 га (табл. 4) Выращивание картофеля с применением биологически активных препаратов обеспечивало возможность получения урожая, представленного более крупными клубнями и способствовало увеличению валового сбора картофеля. Более высокий урожай клубней картофеля получен на способе биологической защиты - 37,9 т/га, прибавка составила 7,0 т/га или 22,7% по отношению к технологии принятой в хозяйстве, а также позволила снизить пестицидную нагрузку на агроландшафты на 100%.

Одним из важнейших показателей при оценке приемов возделывания сельскохозяйственных культур является их экономическая эффективность.

Анализ таблицы 5 позволяет сделать вывод, что биологический способ защиты картофеля сорта Винета был более эффективен относительно химического способа.

Таким образом, заявленный способ биологической защиты в технологии возделывания картофеля на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья обеспечивает снижение пестицидной нагрузки на агроландшафты, получение прибавки экологически чистой продукции с высококачественными показателями в условиях светло-каштановых почв Нижнего Поволжья.