Агрометеорологические условия и методики исследований

Картофелеводство является одной из ведущих отраслей агропромышленного комплекса Российской Федерации. В нашей стране наиболее значительные площади картофеля расположены в Нечерноземной зоне и составляют 1,4 млн. га, с общей площадью посадок на 3,3 миллиона гектаров.
Значительное количество картофеля выращивают в Центрально-черноземной зоне, Поволжье, Сибири, на Урале и Дальнем Востоке. Средняя урожайность картофеля в мире составляет 16 т/га.
Картофель используется для пищевых целей, а также как техническая и кормовая культура. Он имеет высокое содержание углеводов, является ценным источником белка и витаминов, таких как А, С, В1, В2, РР.
Картофель является основным сырьем для крахмало-паточной промышленности. Ее продукция используется также в текстильной, химической, полиграфической, о ...

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………….................3
Глава 1. Обзор литературы……………………………………………..…4
1.1 Народнохозяйственное значение картофеля и биология его развития……………………………………………………………………………4
1.2 Вредители в посевах картофеля и биологические особенности их развития………………………………………………………...………………...21
1.3 Инсектициды, применяемые в посевах картофеля, их характеристика…………......................................................................................27
1.4 Биологическая эффективность инсектицидов в посевах картофеля против вредителей, влияние их на фитосанитарное состояние посевов и урожайность в условиях Кемеровской области…………………….………..31
Глава 2. Агрометеорологические условия и методики исследований…………………………………………………………………….35
2.1 Почвенная характеристика хозяйства…………………………..…..35
2.2 Метеорологические условия …………………………….....……….37
2.3 Методики исследований……………………………..………………39
Глава 3. Результаты исследований………………………………..…….41
3.1 Фенологические фазы роста и развития растений картофеля……………………………………………………………………...…41
3.2 Густота стояния растений картофеля………………………………..42
3.3 Фитосанитарное состояние посевов картофеля…………………….43
3.4 Биологическая эффективность инсектицидов в посевах картофеля………………………………………………………………………...45
3.5 Урожайность картофеля………………………………………..……48
Глава 4. Экономическая эффективность………………………..………50
Выводы и предложения………………………………..………………....56
Список использованной литературы…………………………………….57
Приложения……………………………………………………………….59

На основании выше изложенного, цель исследования - изучение биологической эффективности инсектицидов в посевах картофеля против колорадского жука и влияние их на фитосанитарное состояние посевов и урожайность в условиях КФХ Шачнева Д.Е. Топкинского района Кемеровской области.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести фенологические наблюдения за ростом и развитием картофеля;
2. Изучить густоту стояния картофеля;
3. Изучить численность вредителей до обработки инсектицидами, и после обработки;
5. Изучить биологическую эффективность инсектицидов против вредителя;
5. Изучить зависимость урожайности от использования инсектицидов на посевах картофеля.
6. Рассчитать экономическую эффективность.

Вирусная инфекция может вызывать гибель клеток, тканей и всего растения. На территории России из вредителей наиболее опасны колорадский жук и проволочники. Кроме того, картофелю вредят картофельная и стеблевая нематоды. Система мер борьбы с этими вредителями складывается из профилактических и истребительных приемов. Для этого используют высокоэффективные химические препараты [7].Колорадский жук – опасный вредитель картофеля и других пасленовых (рис. 6). Интенсивно питаются личинки и взрослые жуки. Размножение двуполое. Развитие полное. Зимуют имаго в почве на глубине до 50 см. За год развивается от одного до трех поколений в зависимости от климатических условий района местообитания.Рис. 6. Колорадский жук[http://howtogetrid.ru/kak-izbavitsya-ot-koloradskogo-zhuka-poleznye-sovety/]Имаго. Жук желтого или красно-желтого цвета, реже желто-бурого. Надкрылья более светлые, с десятью черными полосками. На голове и переднеспинке – темные пятна. Тело короткоовальное, выпуклое, блестящее. Длина тела – 8–12 мм, ширина – 6–7 мм. Усики двенадцатичлениковые, постепенно утолщаются к вершине. Шесть первых члеников усика желтые, остальные черные. Лапки черные, оборудованы длинными цепкими коготками (рис. 7). Рис.7. Имаго колорадского жука[http://www.balatsky.ru/NSO/Ldecem.htm]Разнополые особи отличаются строением половых органов. Яйцо красно-желтого цвета, блестящее, удлиненно-овальное. Длина – 0,8–1,4 мм. Личинка младшего возраста темно-серая, старшего – красно-желтая (кирпичная). Тело мясистое, липкое, червеобразное, сверху выпуклое, снизу плоское, в средней части вздутое, присутствуют редкие щетинки. Длина личинки последнего возраста – до 16 мм. Голова, грудные и анальные щетки черные. По бокам брюшка расположено по два ряда черных пятен (рис. 8).Рис.8. Личинка колорадского жука[https://ru.wikipedia.org/wiki/Колорадский_жук]Куколка в начале развития красноватая, впоследствии желто-белая, по форме напоминает взрослое насекомое. Длина – до 10 мм, ширина – до 6 мм (рис. 9).Рис. 9. Куколка колорадского жука[https://ru.wikipedia.org/wiki/Колорадский_жук]Имаго. Сроки весеннего пробуждения и выхода из почвы зависят от погодных условий, температуры почвы и количества осадков. Самое раннее пробуждение отмечается при температуре воздуха в дневное время +11,5°C и температуре почвы на глубине 10 см в пределах 4–6°C. Наиболее интенсивно жуки покидают почву при температуре воздуха от +15 °C и выше, а почвы – от 13–14 °C.Выход жуков растягивается на месяц-полтора. Массовый выход перезимовавших насекомых совпадает с началом кладки яиц первыми появившимися на поверхности почвы жуками. Выход из зимовки и его продолжительность зависят и от физиологического состояния имаго. Первыми появляются физиологически ослабленные особи, дважды зимовавшие или отродившиеся из первых яйцекладок. Эти жуки менее жизнеспособны и менее плодовиты. Наибольшей устойчивостью к неблагоприятным факторам отличаются жуки массового выхода.Сначала жуки держатся на поверхности почвы, но уже через 2–3 дня приступают к питанию. При отсутствии картофеля охотно заселяют помидоры, баклажаны, перец. Могут собираться на кучах картофеля и питаются его проростками или клубнями. В поисках пищи перелетают на значительные расстояния. Часто собираются в больших количествах на самосевах картофеля и на приусадебных участках. Питание может проходить на дикорастущих растениях: паслене, белене, белладонне, дурмане и прочих пасленовых. Период спаривания начинается на 3–5 день после выхода жуков из почвы. Самки откладывают яйца на нижнюю сторону листовой пластинки. В кучке насчитывается по 28–30, реже до 70 штук яиц. Всего в течение лета самка продуцирует в среднем от 900 до 1600, иногда свыше 2000 яиц. Яйцо. Эмбриональное развитие длится от 6 до 18 дней. Наиболее комфортные условия развития для яиц – температура 20–22 °C и относительная влажность 65–70 %. При температуре воздуха ниже +12 °C эмбрион не развивается. Личинка питается на листьях картофеля и других пасленовых от 18 до 24 дней. В южных районах развитие может завершиться за 14 дней. Сразу после выхода из яйца личинки поедают собственные яйцевые оболочки и даже другие яйца, содержащие живые зародыши. Сначала они грызут мякоть листа с нижней стороны, а затем переползают на верхнюю сторону. На этом этапе листья объедаются почти полностью, остаются только жилки. Линяет личинка три раза и проходит через четыре возраста развития. В старшем возрасте личинки очень прожорливы и при температуре воздуха выше +12 °C питаются и ночью, и днем. Уничтожив листья одного растения, они быстро перемещаются на другое. Куколка. Окончив развитие, личинка уходит в почву на глубину 8–10 см (иногда до 20) и окукливается. Развитие куколки проходит за 12–21 день. Имаго. Молодые жуки первого летнего поколения появляются в июле – июне в зависимости от климатических условий. После выхода из куколки они вначале малоподвижны и не летают, но вскоре приступают к питанию на листьях кормовых растений. Спустя 8–14 дней после отрождения некоторые самки приступают к откладке яиц и дают начало следующей летней генерации. Однако большая часть молодых жуков яиц не откладывает, а уходит в почву на зимовку. Именно эта часть популяции в следующем году будет активно размножаться и представлять наибольшую угрозу для урожая. Зимуют жуки в почве на глубине 10–50 см. Чем легче гранулометрический состав почвы, тем глубже зарываются жуки. За время зимовки значительная часть популяции гибнет. Чем глубже расположены жуки, тем меньше их отмирает за зимний период. Так, на глубине 10 см гибнет 42 % популяции, а на глубине 50 см – только 0,2 %. Часть жуков после размножения уходит зимовать вторично. В итоге зимующая популяция обычно состоит из молодых жуков первого года жизни и из жуков второго года жизни. Весной все жуки нормально питаются и размножаются. Отмирают жуки-второгодки только в конце июня-в июле. Рис.10. Цикл развития колорадского жука[http://enc.photoshop-center.ru/articles/Энциклопедия+Кольера/ЖЕСТКОКРЫЛЫЕ/21/4010.htm]В цикле развития колорадского жука наблюдается несколько форм физиологического покоя различной продолжительности.Зимняя диапауза длится от двух до четырех месяцев в году.Спячка сменяется зимней диапаузой при наступлении холодного сезона и длится до начала весны.Летняя диапауза физиологически близка к зимней, в самый жаркий период. Длится около месяца.Летняя охватывает значительную часть в середине лета и длится от 1 до 10 дней.- Длительная (затяжная) диапауза длится до трех лет на почвах легкого гранулометрического состава и обеспечивает сохранение видов в длительные неблагоприятные условия.Возможность несколько раз в течение года приостановить развитие способствует уникальной выживаемости колорадских жуков в любых неблагоприятных условиях. [7]1.3 Инсектициды, применяемые в посевах картофеля, их характеристикаИнсектициды - химические препараты из группы пестицидов, применяемые для уничтожения насекомых-вредителей, а также их яиц и личинок. Поражающее действие инсектицидов наступает при использовании насекомыми в пищу частей растений, обработанных этими препаратами. В этом смысле системные инсектициды приближаются к кишечным инсектицидам. Они быстро поглощаются растением, и поэтому их эффективность почти не зависит от осадков [9],АктараАктара – инсектицид группы неоникотиноидов. Имеет сильный эффект против большого количества вредителей. Эффективен и при внесении в почву, и при опрыскивании поверх земли. Применяют против колорадского жука на картошке, против тли на смородине и от трипсов тли, ложнощитовок, щитовок и белокрылки у цветочных культур.Его действие основано на том, что в течение получаса после обработки вредители перестают питаться, а в течение суток наступает гибель вредителей. При внесении Актары под корень, защитное действие держится до 2-х месяцев, а при опрыскивании – до 4-х недель. При соблюдении рекомендаций производителя, возможности возникновения резистентности у вредителей отсутствует.Перед началом опрыскивания нужно проверить работоспособность опрыскивателя. Обработку Актарой нужно начинать, как только были замечены первые признаки поражения растений вредителями. Раствор распыляют при помощи ранцевого опрыскивателя в безветренную погоду утром или вечером, следя за тем, чтобы рабочий раствор не переносило на соседние культуры. Если есть вероятность, что в течение часа после опрыскивания начнется дождь, то опрыскивание стоит отложить. По завершению опрыскивания, необходимо промыть опрыскиватель, залив в него чистую воду и опрыскав растения.Готовят раствор на открытом пространстве. Для начала необходимо приготовить маточный раствор – в 1,5-2 литровую емкость высыпается весь пакет Актары, и заливается 1 литром воды. Рабочий раствор готовится непосредственно в опрыскивателе. Опрыскиватель заправляется водой на четверть, и добавляется для опрыскивания картофеля 150-200 мл маточного раствора, для смородины – 250 мл и 600 мл для цветочных культур, после чего разбавить рабочий раствор водой до 5 литров. Закрыть бак опрыскивателя и хорошо встряхнуть содержимое – все готово для работы.При обработке декоративных или цветочных культур – в 10 л. воды растворяют 1 г. Актары для полива растений под корень; в 10 л. воды растворяют 8 г. препарата для опрыскивания (можно готовить меньше раствора, соблюдая пропорцию). При использовании препарата с рекомендованными культурами и при соблюдении всех указаний производителя, отсутствует риск возникновения фитотоксичности.Актара совместима со многими фунгицидами, инсектицидами, регуляторами роста и пестицидами. Исключение – препараты, имеющие щелочную реакцию. В любом случае, нужно проверять на совместимость смешиваемые препараты.Актара имеет 3-й класс опасности (вещество умеренно опасное). Обработку препаратом необходимо проводить в защитных очках, спецодежде, перчатках и респираторе. Запрещено курить, есть и пить во время работы с Актарой. По завершению работы необходимо сменить одежду, вымыть с мылом руки и лицо, прополоскать рот.Молния КЭКонтактно-кишечный инсектицид с акарицидным эффектом для защиты полевых, овощных, плодовых, цветочных культур, зеленых насаждений от широкого спектра насекомых вредителей.Препаративная форма: концентрат эмульсииДействующее вещество, концентрация: лямбда-цигалотрин (50 г/л)Химический класс: синтетические пиретроиды.Преимущества:•Быстрое действие, выраженный «нокдаун-эффект»•Эффективен против широкого спектра вредителей на всех стадиях развития, от личинки до имаго, включая некоторые виды клещей.•Имеет длительный период защитного действия (более 3-х недель)•Удобная упаковка, легок в применении•Низкие нормы расхода и стоимость обработкиКультура: Картофель Вредители: колорадский жук. Расход препарата: 2 мл на 10 л воды Расход рабочего раствора: 10 л на 100 м2Механизм действия: препарат контакно-кишечного действия. Действующее вещество приводит к необратимой активации натриевых каналов мембран нервных клеток и деполяризации мембраны клетки, в результате происходит блокада нервной проводимости насекомого.Скорость действия лямбда-цигалотрина очень высока. Вещество быстро проникает внутрь насекомого через кутикулу, нарушая нервную проводимость путем воздействия на натриевые каналы мембран нервных клеток, вызывая их постоянную активацию. Это приводит к деполяризации нервной клетки и к быстрой потере контроля над мышечной деятельностью. Дезориентация и прекращение пищевой активности наступает в течение нескольких минут после поступления действующего вещества в организм насекомого, после чего наступает парализующий эффект и гибель вредителя. Гибель от обезвоживания и вторичные физиологические изменения наступают в течение последующих 24 часов.Спектр активности: пиретроидный инсектицид, предназначен для защиты зерновых, технических, овощных, плодовых и других культур от комплекса листогрызущих и сосущих вредителей, включая клещей.На основе лямбда-цигалотрина разрешены к применению препараты против вредителей пшеницы (хлебные жуки, трипсы, блошки, цикадки, клоп вредная черепашка, тли, пьявица, злаковые галлицы), ячменя (мухи, пьявица, цикадки, трипсы, стеблевые пилильщики, тли), кукурузы (на зерно) (хлопковая совка, кукурузный мотылек), гороха (гороховый комарик, тли, трипсы, клубеньковые долгоносики), сои (паутинный клещ) и мн.др., а также против вредителей запасов на незагруженных складских помещениях, на территориях зерноперерабатывающих предприятий и зернохранилищ в хозяйствах.Скорость воздействия: в течение нескольких минут после обработки наступает дезориентация вредителей, они прекращают питаться, после чего гибнут в результате общего паралича.Сроки применения: гибкие сроки применения. Превосходная защита растений, как при проведении плановых обработок, так и при обработках в критических ситуациях.Период защитного действия: не менее 14 суток.Технология применения: для достижения максимального защитного эффекта следует стремиться к равномерному нанесению препарата на всю поверхность обрабатываемых растений.НеофралАльфа-циперметрин, 100г/л, концентрат эмульсииПрепарат относится к контактно-кишечному инсектициду и предназначен для борьбы с широким спектром насекомых-вредителей на овощных и плодовых культурах. Обладает высокой активностьь против абсолютного большинства насекомых-вредителей. Характеризуется стремительным губительным действием на вредителей, в том числе в жарких условиях.  Эффективен на всех стадиях развития насекомых. Преимущества:- устойчив к смыванию осадками;- применяется в малых дозах.Расход рабочей жидкости против колорадского жука – 5 л /100 м2. Опрыскивание в период вегетации. 1.4 Биологическая эффективность инсектицидов в посевах картофеля против вредителей, влияние их на фитосанитарное состояние посевов и урожайность в условиях Кемеровской областиB Кемеровской области районированные сорта картофеля имеют недостаточный уровень урожайности и, чаще всего, он не превышает - 20 т/га. Это связано с вредителями – конкурентами картофеля, так как они лучше приспосабливаются к внешним условиям окружающей среды, в связи с чем, потери урожая в отдельные годы достигают 30% и более.B 2015 году на полях КФХ Шачнева Топкинского района Кемеровской области при изучении фитосанитарного состояния посевов картофеля подсчитана численность особей колорадского жука до применения, и после применения инсектицидов, изучена биологическая эффективность использования инсектицидов и урожайность картофеля Голландского сорта Алладин.В опыте контрольный вариант обработан водой, а опытные делянки обработаны инсектицидами Актара КЭ, Неофрал и Молния КЭ. На посевах картофеля также выявлен и определен такой вредитель как колорадский жук, численность которого была достаточно высокой. Фитосанитарное состояние посевов картофеля до обработки инсектицидами показало, что численность имаго колорадского жука по вариантам опыта варьировала в пределах 25-31 особей на одно растение. Минимальное количество жуков отмечено после обработки инсектицидом Актара КЭ, где через 10 дней их на одно растение составило 4 особи, через 20 дней – 1 и через 30 дней на растениях картофеля, обработанных препаратом, вредителей не было, так как они погибли.Таблица 1 - Фитосанитарное состояние посевов картофеля.Варианты опытаЧисленность имаго колорадского жука, шт./раст.до обработкичерез 10 дней через 20 дней через 30 после после дней после обработкиобработкиобработкиКонтроль17182129(обработано водой)Неофрал14963Молния12732Актара15410Хорошие результаты были получены и при использовании инсектицидов Молния КЭ и Неофрал, где численность взрослых особей колорадского жука через месяц после опрыскивания посевов снизилась до 2-4 жука на растение.Таблица 2 - Численность колорадского жука в соответствии с фазами развития (через 30 дней после обработки), экз./куст.Численность колорадского жука по фазам развития, экз./куст.опытаимагояйцекладкаличинки по возрастамIIIIIIIVКонтроль27411974(обработано водой)Неофрал32,41020Молния КЭ210200Актара КЭ000000Фитосанитарное состояние посевов картофеля показало, что численность колорадского жука в течение вегетационного периода, как на контрольном варианте, так и на опытных делянках, изучалась по взрослой фазе (имаго), яйцекладке и по фазам личинок разных возрастов (I-IV). На контрольном варианте, где растения картофеля опрыскивались водой, при учете численности колорадского жука в фазу конца бутонизации начала клубнеобразования встречалось 29 особей имаго на куст, 4 яйцекладка вредителя и 31 личинки разных возрастов. Лучшие результаты были получены при обработке посевов картофеля инсектицидом Актара КЭ, где через 30 дней после обработки не было обнаружено ни взрослых насекомых, ни личинок, ни яйцекладок. В целом, инсектициды Молния КЭ, Неофрал и Актара КЭ достаточно эффективны против личинок колорадского жука, которые погибают через месяц после применения инсектицидов, а инсектицид Актара КЭ не только уничтожает личинки, яйцекладки вредителя, но и взрослых жуков.Биологическая эффективность определяется процентом гибели колорадского жука от проведения химических мероприятий по защите посевов картофеля (табл. 3).Таблица 3 - Биологическая эффективность инсектицидов в посевах картофеля против колорадского жука Варианты Численность колорадского жука, экз.\м²Биологическая опытаэффективность, %до обработкипосле обработкиличинкиимаголичинкиимагоКонтроль331737190(обработано водой)Неофрал28,6144389-91,3%(0,2 л/га)Молния21,4122293-95%(0,2 л/га)Актара25150099%-100%Биологическая эффективность инсектицида Актара КЭ в посевах картофеля против колорадского жука составила 99-100%, что является лучшим результатом, инсектицида Молния КЭ – 93-95%, а биологическая эффективность инсектицида Неофрал – 89-91,3%.Урожай картофеля напрямую зависит от почвенно-климатических условий и применения инсектицидов нового поколения (табл. 4).Таблица 4 - Урожайность картофеля, в зависимости от применения инсектицидов.Варианты Густота Количество Количество Вес Урожайность, опытастояния клубней, клубней, клубней, т/гарастений, шт./м2шт./растг/расшт./м2Контроль 6366108013,5(обработано водойНеофрал6488172022,8Молния КЭ66010205027,9Актара66611236030,6Таким образом, наибольшая урожайность наблюдалась в варианте опыта с применением Актара, и составила 30,6 т/га.ГЛАВА 2. АГРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ2.1 Почвенная характеристика хозяйстваКФХ Шачнева Д. Е. находится в Топкинском районе Кемеровской области. Топкинский район имеет благоприятные условия для развития сельского хозяйства. Тип почвы в данном районе - чернозем. Выщелоченные черноземы в сухом состоянии имеют хорошую структуру. У них преобладают зернистые фракции размером от 1 до 10 мм.Исчезновение комковатых, а также зернистых фракций и резкое увеличение пылеватых фракций при мокром просеивании свидетельствуют о том, что структура у выщелоченных черноземов очень непрочная. При сильном увлажнении она расплывается. Вместе с тем при высыхании структура восстанавливается. Последнее свойство является очень ценным. Именно им можно объяснить тот факт, что выщелоченные черноземы на протяжении столетий используются в сельском хозяйстве и, тем не менее, обладают неплохой структурой (табл. 5).Таблица 5 – Структурный состав выщелоченного черноземаПочваГлубина,Структурные агрегаты, ммсм>1010-55-35-12-11-0,5-<0,253-20,250,251-0,5Структурный составВыщелоченный 0-1042,412,727,727,727,714,214,23,0чернозем тяжелый 20-3043,013,035,135,135,17,57,51,5суглинок40-5028,415,342,842,842,810,210,23,2Чернозёмы широко распространены в Кемеровской области. Они различаются по мощности гумусового слоя - мощные (180-80 см) среднемощные (80-40 см.). Чернозёмный тип почв представлен от слабо-выщелоченных до оподзоленных чернозёмов, со всеми переходными разновидностями (выщелоченными и сильно выщелоченными чернозёмами).На участках главное место из чернозема слабо-выщелоченного занимает чернозём выщелоченный среднегумусный мощный, это указывает на то, что чернозёмы на участке более выщелочены, чем чернозёмы на участке земледелия. В настоящее время опытные участки в результате высокого уровня агротехники приведены в культурное состояние.