Введение. Урожайность культуры в значительной степени определяется сортовыми особенностями, в основе которых лежит генетически обусловленный потенциал продуктивности. Он является ключевым фактором, определяющим способность растений формировать высокий урожай [1, 2, 3]. Однако реализация этого потенциала возможна лишь при соблюдении комплекса условий, оптимально соответствующих биологическим требованиям конкретного сорта [4, 5]. К таким условиям относятся благоприятный температурный фон, достаточное и равномерное обеспечение влагой, а также наличие необходимых элементов минерального питания.
Не менее значимым является высокий физиологический отклик растений в период формирования зерна и интенсивного синтеза органических веществ [6, 7]. Поэтому при разработке технологии возделывания озимой пшеницы важно учитывать сортовые биологические особенности и создавать такую архитектонику агроценоза, которая обеспечивает наиболее полную реализацию потенциальной продуктивности растений. Особое внимание следует уделять формированию элементов структуры урожая — прежде всего колоса — и обеспечению растений питательными элементами, что является особенно критично во второй половине вегетации [8, 9, 10].
Технологические приёмы при возделывании озимой пшеницы ориентированы на формирование оптимальных условий для реализации биологического потенциала культуры и одновременное повышение её устойчивости за счёт снижения риска негативного влияния абиотических и биотических факторов [11, 12]. При этом возможны различные варианты агротехнических решений, позволяющие достигать аналогичных целей разными способами [13, 14, 15]. С одной стороны, установлено, что рациональное сочетание агротехнических приёмов и средств химизации обеспечивает существенные и устойчивые прибавки урожайности; с другой — такие системы нуждаются в регулярной научной оценке и корректировке, направленной на повышение эффективности применяемых агротехнологий [16, 17, 18].
Целью исследования была оценка эффективности биостимуляторов Мегафол и Квантис в технологии возделывания озимой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) сортов Скипетр и Фотинья в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан.
В рамках работы были поставлены задачи по оценке влияния биостимуляторов Мегафол и Квантис на формирование показателей структуры урожая, а также по установлению уровня урожайности и параметров качества зерна сортов Скипетр и Фотинья при различных вариантах обработки.
Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан дана сравнительная оценка эффективности биостимуляторов Мегафол и Квантис, а также их совместного применения при возделывании озимой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) сортов Скипетр и Фотинья.
Условия, материалы и методы. Исследования выполнялись в Учебно-научно производственном центре «Агробиотехнопарк» ФГБОУ ВО Казанский ГАУ в 2022–2023 гг. Работы проводили на серых лесных почвах, характеризующихся содержанием гумуса 3,4%, запасами подвижного фосфора 250–270 мг/кг и обменного калия 170 мг/кг (по Кирсанову) и кислотностью почвенного раствора pH 6,6. В качестве объектов изучения использовали два сорта озимой мягкой пшеницы — Скипетр и Фотинья. В исследовании применяли биостимулятор Мегафол и препарат Квантис.
Полевые опыты закладывались в четырёхкратной повторности. Общая площадь делянки составляла 30 м², учётная — 25 м². Предшественником выступал чистый пар. Опрыскивание растений проводили в фазу флагового листа, календарные сроки обработки 21.05.2022 и 25.05.2023.
Схема опыта включала следующие варианты обработки:
- Контроль;
- Мегафол 2 л/га;
- Квантис 2 л/га;
- Комбинированная обработка: Мегафол 1 л/га + Квантис 1 л/га.
Технология возделывания озимой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) сортов Скипетр и Фотинья соответствовала общепринятым для зоны нормам. Норма высева составляла 5,5 млн всхожих семян на 1 га; посев выполняли рядовым способом зерновой сеялкой (междурядья 15 см) в оптимальные для Предкамской зоны Республики Татарстан сроки: 2022 г. — 02 сентября; 2023 г. — 06 сентября 2023. При предпосевной обработке почвы вносили комплексное удобрение N32P32K32, ранней весной проводили подкормку аммиачной селитрой (N34).
Система защиты растений и питания посевов включала гербицидную, фунгицидную, инсектицидную защиты. Для контроля двудольных сорняков применяли гербицид Камаро, СЭ (флорасулам + 2,4-Д (эфир)) в норме 0,5 л/га, для подавления злаковых сорняков — Аксиал (пиноксаден + антидот клоквинтоцет-мексил) в норме 0,7 л/га; обработки выполняли в фазу кущения культуры. Фунгицидную защиту проводили по вегетации: в фазу кущения применяли Амистар Трио, КЭ (пропиконазол + азоксистробин + ципроконазол) в норме 0,75 л/га в баковой смеси с регулятором роста Моддус, КЭ (тринексапак-этил) 0,3 л/га, а в фазу флагового листа — Амистар Экстра, СК (азоксистробин + ципроконазол) 0,5 л/га. Для защиты от комплекса вредителей использовали инсектициды: Карате Зеон (лямбда-цигалотрин) 0,1 л/га в фазу кущения и Эфория (лямбда-цигалотрин + тиаметоксам) 0,2 л/га по флаговому листу. Расход рабочей жидкости при опрыскиваниях составлял 200 л/га.
Мегафол, Ж характеризуется антистрессовым действием и содержит специфические аминокислоты и бетаины; Квантис, Ж включает аминокислоты, пептиды, а также макро- и микроэлементы (K, P, Ca, B, Zn, Mg, сульфаты.
Уборку урожая осуществляли прямым комбайнированием в начале фазы полной спелости зерна. Учёт урожайности проводили по каждой делянке с пересчётом на стандартную влажность 14% и 100%-ную чистоту зерна. Количество сырой клейковины определяли по ГОСТ Р 54478–2011 (методы определения количества и качества клейковины в пшенице). Статистическую обработку данных выполняли методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову («Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований)»).
Рисунок 1 ‒ Метеорологические условия в период вегетации озимой пшеницы, 2021-2023 гг.
В 2021 г. распределение осадков отличалось выраженной неравномерностью: максимальное их количество отмечено в мае (78 мм), тогда как в июле осадки практически отсутствовали (0 мм). Температурный режим в июне и августе характеризовался превышением средних многолетних значений. В 2022 году осадки в среднем были ниже, особенно в июле (6 мм), а температура в основном соответствовала многолетним значениям. В 2023 году осадки были снова низкими в июле (6 мм), а температура была немного выше нормы, особенно в июле и августе (рис. 1).
У сорта Фотинья биостимуляторы оказывали более выраженное действие как на элементы структуры урожая, так и на массу 1000 зёрен. В 2022 г. опрыскивание Мегафолом увеличивало число колосков с 15,1 до 15,4 шт., а в 2023 г. все варианты обработок повышали показатель с 14,1 в контроле до 14,6–15,0 шт. Масса 1000 зёрен у Фотиньи в среднем за 2022–2023 гг. возрастала с 38,9 г на контроле до 41,0–41,6 г при применении биостимуляторов; максимальное значение отмечено при совместной обработке Мегафол 1 л/га + Квантис 1 л/га (41,6 г). В целом сочетание Мегафола и Квантиса в большей степени повышало выполненность зерна и структурную продуктивность колоса у сорта Фотинья, тогда как у Скипетра действие препаратов проявлялось преимущественно через увеличение массы 1000 зёрен (на вариантах с Квантисом и его смесью с Мегафолом).
Рисунок 2 - Изменение числа колосков в колосе и массы 1000 зёрен озимой мягкой пшеницы в зависимости от обработки биостимуляторами
Сорт Фотинья достоверно превосходил сорт Скипетр по количеству продуктивных стеблей (в среднем 510–527 против 421–488 шт./м), тогда как Скипетр имел более высокую массу зерна с одного колоса (1,51–1,65 против 1,29–1,42 г), что отражает различия в типе продуктивности сортов (рис. 3). У Скипетра опрыскивание Мегафолом, Квантисом и их смесью существенно увеличивало густоту стеблестоя, в отдельные годы сопровождаясь некоторым снижением массы зерна с колоса на фоне загущения посевов. У Фотиньи биостимуляторы, напротив, более устойчиво повышали массу зерна с одного колоса (до 1,42 г при совместном применении Мегафол + Квантис против 1,29 г в контроле), при незначительном изменении количества продуктивных стеблей.
Рисунок 3 - Элементы структуры урожая сортов озимой пшеницы в зависимости от опрыскивания биостимуляторами
Опрыскивание посевов биостимуляторами обеспечило устойчивый рост урожайности озимой пшеницы обоих сортов (табл.1). У сорта Скипетр средняя за 2022–2023 гг. урожайность на контроле составила 6,89 т/га, тогда как при применении Мегафола и Квантиса она возрастала до 7,23–7,39 т/га, что соответствует прибавке 0,34–0,50 т/га (4,9–7,3%). У сорта Фотинья средняя урожайность увеличивалась с 6,73 т/га на контроле до 6,99–7,14 т/га на вариантах с обработкой (прибавка 0,26–0,41 т/га, или 3,9–6,1%). Наиболее эффективным для обоих сортов оказалось совместное применение Мегафол 1 л/га + Квантис 1 л/га, обеспечившее максимальную среднюю урожайность и наибольшую относительную прибавку по сравнению с контролем.
Таблица 1 – Урожайность сортов озимой пшеницы в зависимости от использования биостимуляторов, 2022-2023 гг.
|
Сорт (А) |
Опрыскивание (В) |
Урожайность зерна, т/га |
± от контроля |
|||
|
2022 г. |
2023 г. |
Средняя |
т/га |
% |
||
|
Скипетр |
1.Контроль |
7,62 |
6,15 |
6,89 |
- |
- |
|
2.Мегафол |
7,92 |
6,54 |
7,23 |
0,34 |
4,9 |
|
|
3.Квантис |
8,35 |
6,22 |
7,29 |
0,40 |
5,8 |
|
|
4.Мегафол + Квантис |
8,12 |
6,65 |
7,39 |
0,50 |
7,3 |
|
|
Фотинья |
1.Контроль |
6,71 |
6,74 |
6,73 |
- |
- |
|
2.Мегафол |
6,97 |
7,01 |
6,99 |
0,26 |
3,9 |
|
|
3.Квантис |
7,05 |
7,05 |
7,05 |
0,32 |
4,8 |
|
|
4.Мегафол + Квантис |
6,79 |
7,49 |
7,14 |
0,41 |
6,1 |
|
|
НСР₀,₀₅: для фактора А — 0,208 т/га (2022 г.) и 0,173 т/га (2023 г.); для фактора В и взаимодействия АВ — 0,120 т/га (2022 г.) и 0,106 т/га (2023 г.); для частных средних — 0,207 т/га (2022 г.) и 0,184 т/га (2023 г.). |
||||||
Опрыскивание посевов по-разному влияло на содержание клейковины у сортов Скипетр и Фотинья. У сорта Скипетр в среднем за 2022–2023 гг. содержание клейковины на контроле составило 32,8%, тогда как при использовании Мегафола и Квантиса по отдельности показатель несколько снижался до 32,5 и 31,9%. Совместное применение Мегафол 1 л/га + Квантис 1 л/га позволило не только сохранить, но и незначительно повысить уровень клейковины до 32,9% (+0,1 п.п. к контролю), то есть улучшить качество зерна без его заметного снижения на фоне роста урожайности.
Таблица 2 – Количество клейковины в зерне озимой пшеницы (%) в зависимости от использования биостимуляторов, 2022-2023 гг.
|
Сорт (А) |
Опрыскивание (В) |
Количество клейковины, % |
± от контроля |
||
|
2022 г. |
2023 г. |
Среднее за 2022-2023 гг. |
% |
||
|
Скипетр |
1.Контроль |
36,0 |
29,6 |
32,8 |
- |
|
2.Мегафол |
34,1 |
30,8 |
32,5 |
-0,3 |
|
|
3.Квантис |
34,8 |
28,9 |
31,9 |
-0,9 |
|
|
4.Мегафол + Квантис |
35,9 |
29,8 |
32,9 |
0,1 |
|
|
Фотинья |
1.Контроль |
38,6 |
28,3 |
33,5 |
- |
|
2.Мегафол |
39,0 |
33,9 |
36,5 |
3,0 |
|
|
3.Квантис |
36,0 |
29,9 |
33,0 |
- 0,5 |
|
|
4.Мегафол + Квантис |
37,6 |
32,5 |
35,1 |
1,6 |
|
|
НСР₀,₀₅, т/га: в 2022 г. для фактора А — 0,20; для фактора В — 0,16; для взаимодействия АВ — 2,38; в 2023 г. для фактора А — 0,08; для фактора В — 0,10; для взаимодействия АВ — 2,91. |
|||||
У сорта Фотинья отмечена более выраженная положительная реакция на применение биостимуляторов. Среднее содержание сырой клейковины на контроле составило 33,5%, тогда как при опрыскивании Мегафолом показатель увеличивался до 36,5% (+3,0 п.п.), а при совместном применении Мегафол + Квантис — до 35,1% (+1,6 п.п.). Вариант с применением Квантиса отдельно (33,0%) был близок к контролю (–0,5 п.п.). Таким образом, для сорта Фотинья использование Мегафола, в том числе в сочетании с Квантисом, обеспечивало одновременное повышение урожайности (табл. 1) и улучшение показателей качества зерна за счёт увеличения содержания сырой клейковины.
Выводы. По результатам двухлетних наблюдений (2022–2023 гг.) установлено, что применение биостимуляторов Мегафол и Квантис при опрыскивании посевов озимой мягкой пшеницы сортов Скипетр и Фотинья способствовало более полноценному формированию элементов структуры урожая и повышению выполненности зерна, вследствие чего урожайность статистически значимо увеличивалась относительно контроля. Прибавка урожайности по вариантам обработки составила у сорта Скипетр 0,34–0,50 т/га (4,9–7,3%), у сорта Фотинья — 0,26–0,41 т/га (3,9–6,1%).
Наиболее продуктивной оказалась комбинированная схема Мегафол 1 л/га + Квантис 1 л/га: средняя урожайность достигала 7,39 т/га у Скипетра и 7,14 т/га у Фотиньи при 6,89 и 6,73 т/га в контроле соответственно. Влияние биостимуляторов на качество зерна носило сортоспецифический характер: у Фотиньи на вариантах с Мегафолом (в том числе в смеси с Квантисом) отмечено увеличение содержания сырой клейковины до 35,1–36,5% по сравнению с 33,5% в контроле, что может указывать на более выраженное влияние обработок на белково-азотистый обмен. У сорта Скипетр содержание клейковины в среднем сохранялось на уровне контроля (32,8–32,9%) при одновременном росте урожайности, что свидетельствует об отсутствии негативного «разбавляющего эффекта» и позволяет рассматривать применение биостимуляторов как приём, повышающий продуктивность без ухудшения технологических показателей зерна.
