Уссурийск, Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ББК 44 Защита растений
Исследования проводили с целью оценки возможности повышения общей урожайности и выхода семенной фракции картофеля с использованием защитных препаратов различной природы. Эксперименты выполняли в 2011–2014 гг. в Приморском крае. Схема опыта включала следующие варианты: контроль – без применения средств защиты растений; химические препараты – обработка клубней перед посадкой Максим, КС (0,4 л/т) и вегетирующих растений фунгицидом Танос, ВДГ (0,6 кг/га); биологически активный препарат – Циркон, Р (клубни – 5 мл/т, вегетирующие растения – 10 мл/га); микробиологический препарат – Фитоспорин-М (клубни – 2 кг/т, вегетирующие растения – 0,2 кг/га); гуминовый препарат – Комплекс 3 (клубни – 0,15 л/т, вегетирующие растения – 9 л/га). Выращенные клубни семенной фракции перед закладкой на хранение обрабатывали соответствующими препаратами для определения их последействия. При этом на второй год вегетации изучаемые средства не применяли. Общая урожайность картофеля, возделываемого с использованием биологических препаратов, составила 25,3… 25,6 т/га, что было на 0,6…0,9 т/га меньше контроля. Обработка синтетическими пестицидами обеспечила наибольшую общую урожайность и сбор стандартных семенных клубней – 28,8 и 19,8 т/га соответственно. При использовании Циркона, Р сбор стандартного семенного материала составил 15,0 т/га, превысив контроль на 1,2 т/га. На фоне последействия изучаемых средств общая урожайность в вариантах с синтетическими пестицидами и препаратом Комплекс 3 была ниже, чем в контроле (29,6 т/га), на 1,2 и 1,9 т/га соответственно. При этом сбор стандартного семенного материала был выше на 4,2 и 0,8 т/га соответственно (в контроле – 14,3 т/га). В условиях муссонного климата Приморья замена химических препаратов (Максим, КС; Танос) в технологии возделывания и хранения картофеля биологическими средствами не целесообразна
картофель (Solanum tuberosum), защитный препарат, предпосадочная обработка, агротехнический прием, урожай, качество
Введение. Картофель – широко распространенная сельскохозяйственная культура. В мировом производстве растениеводческой продукции он занимает одну из лидирующих позиций [1, 2, 3]. Эффективное аграрное производство невозможно без освоения интенсивных технологий, которые связаны со значительными пестицидными нагрузками на почву, что снижает её биологическую активность [4, 5].
Повышение экологической безопасности сельскохозяйственного производства возможно при использовании современных химических средств с низкими нормами расхода и менее токсичными действующими веществами, а также биопрепаратов, повышающих устойчивость растений к вредителям, болезням и стрессовым факторам [6, 7, 8].
Защитные средства природного происхождения способны задерживать прорастание клубней в период длительного хранения, повышать эффективность действия фунгицидов при совместном их использовании, а также устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды и патогенам, влиять на сроки вегетации и созревания, урожайные, товарные и технологические свойства картофеля [9, 10, 11]. На Дальнем Востоке выполнено ограниченное количество исследований, связанных с изучением эффективности использования биологических препаратов в технологии возделывания картофеля, а вопросы оценки качества выращенного материала с точки зрения соответствия требованиям ГОСТ, предъявляемым к семенным клубням не изучали. Оценку комплексного использования химических и безопасных биологических препаратов неразрывно на протяжении всех этапов производства и хранения картофеля (посадка → период вегетации → хранение) в муссонных условиях Приморского края ранее не проводили.
Цель исследований – оценка возможности повышения общей урожайности и выхода семенной фракции картофеля с использованием защитных препаратов различной природы.
Условия, материалы и методы исследований. Работу осуществляли в отделе картофелеводства и овощеводства ФГБНУ «Федеральный научный центр агробиотехнологий Дальнего Во стока им. А.К. Чайки» в 2011–2014 гг. Почва участка – лугово-бурая отбеленная, по механическому составу относится к легким суглинкам, характеризуется следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса – 2,05 % (ГОСТ 26213-91), рНKCI – 5,37 (ГОСТ 26483-85), N – 8,93 мг/кг (ГОСТ 26107-84), P2O5 и К2O (ГОСТ Р 54650-2011) – 27,7 и 13,89 мг/100 г соответственно, S – 19,23 мг-экв./100 г (ГОСТ 27821-88), Нг – 2,66 мг-экв./100 г (ГОСТ 26212-91).
Метеоусловия в 2011–2014 гг. отличались значительными колебаниями среднесуточных температур воздуха и неравномерным распределением атмосферных осадков. В период посадки и массовых всходов условия произрастания менялись от засушливых – ГТК = 0,42…0,48 до избыточно влажных – ГТК = 1,50…2,65. Бутонизация и начало цветения проходили во влажных условиях (ГТК = 1,14…1,34). Среднесуточная температура воздуха в конце периода цветения в годы исследований находилась на уровне соответствующем среднемноголетним значениям при избыточном количестве атмосферных осадков, что способствовало формированию умеренного увлажнения в 2011 г. (ГТК = 1,17) и неблагоприятных условий для развития картофеля в 2012 г. и 2013 г. (ГТК = 3,14 и 5,40 соответственно). В 2014 г. в период посадки и появления всходов сумма атмосферных осадков была выше среднемноголетней, что привело к избыточному увлажнению (ГТК = 1,23...3,05), тогда как в межфазный период «массовые всходы–бутонизация» отмечали засуху. Тепловой режим в начале цветения был сопоставим со среднемноголетним в сочетании с недостатком атмосферных осадков, что способствовало формированию засушливых условий (ГТК = 0,75). В период налива клубней и отмирания ботвы метеоусловия в годы исследований менялись от засушливых до избыточно влажных (ГТК = 0,12...3,35).
Материалом для исследования служил картофель сорта Янтарь. Схема посадки 20×90 см.
Схема опыта включала четыре опытных и контрольный варианты (табл. 1).
Первую обработку в период вегетации проводили перед бутонизацией (при высоте растений 10…14 см). Далее осуществляли еще два опрыскивания с интервалом 10…14 дней. На хранение закладывали стандартные семенные клубни, которые перед этим обрабатывали соответствующими препаратами по вариантам (см. табл. 1). Следующей весной их высаживали и оценивали эффективность применения средств защиты растений в последействии. Дальнейшую обработку не проводили.
Учётная площадь делянки составляла 27,0 м², повторность – четырёхкратная, расположение делянок – систематическое. Густота посадки – 55,6 тыс. клубней/га. В опыте применяли агротехнику, рекомендованную для зоны. В течение вегетации осуществляли фенологические наблюдения, определяли динамику роста ботвы, площади листовой поверхности, продуктивности. За две недели до уборки урожая во всех вариантах проводили десикацию (Реглон, ВР – 2,0 л/га). Уборку осуществляли с использованием картофелекопателя КСТ-1,4. При этом учитывали количество и массу клубней с разделением на три фракции: крупная (более 60 мм), семенная (40...60 мм) и мелкая (менее 40 мм). Семенной материал, отвечающий по размеру требованиям ГОСТ Р 53136-2008 [12], делили на стандартный и клубни с повреждениями механизмами и вредителями, пораженные болезнями. Статистическую обработку проводили методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (М., 1985).
При выполнении эксперимента за основу были приняты методики, разработанные во Всероссийском НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха [13] и Всероссийском НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова [14]. Химические и биологические средства защиты растений в период посадки, вегетации и обработки картофеля перед хранением использовали в соответствии с регламентом их применения [15].
Анализ и обсуждение результатов исследований. Обработка семенного материала препаратами биологического и химического происхождения перед посадкой не оказала влияния на динамику появления всходов, а также наступление и продолжительность основных фаз онтогенеза картофеля. Однако во всех опытных вариантах облиственность растений была на 3…7 шт./растение больше, чем в контроле. Самой высокой она оказалась при использовании Циркона – 58,0 шт./раст. В среднем за три года наибольшая высота стеблей отмечена в варианте с применением Комплекса 3 – 72,2 см, что больше, чем в контроле, на 0,4 см. В целом облиственность растений определялась высотой стеблей – коэффициент корреляции в зависимости от способа возделывания варьировал от 0,45 до 0,89.
Установлено, что при включении в технологию подготовки посадочных клубней и последующего ухода за растениями химических и биологических веществ параметры надземной биомассы картофеля не были решающим фактором, определяющим общую урожайность, за исключением фотосинтетического потенциала [16, 17]. В отличие от показателей вегетативной массы продуктивность в разной степени зависела от элементов структуры урожая (r = 0,30…1,00). Накопление урожайности картофеля, выращиваемого с использованием химических средств защиты, напрямую определялась интенсивностью формирования клубней, а также увеличением их средней массы на растении (r = 0,65). В варианте с возделыванием культуры без использования защитных средств общая урожайность была связана с продуктивностью растения (r = 1,00), коэффициентом размножения (отношение массы клубневого гнезда к массе посадочного клубня, r = 0,98) и в меньшей степени со средней массой клубня (r = 0,78). Общая урожайность при использовании Циркона коррелировала со сбором клубней семенной фракции (r = 0,75) и товарностью (r = 0,57). В варианте с Фитоспорином отмечали прямую взаимосвязь урожайности с массой клубней в клубневом гнезде (r = 0,99) и массой семенного клубня (r = 0,95). При использовании гуминового препарата с урожайностью коррелировали величины коэффициента размножения, общей массы клубней с растения и средней массы клубня (r = 0,61…1,00).
На основании полученных результатов с использованием метода наименьших квадратов были построены уравнения множественной регрессии, характеризующие взаимосвязи между элементами структуры урожая картофеля, возделываемого с применением химических и биологических препаратов, и общей урожайностью (табл. 2).
С их помощью, зная значения аргументов уравнений, можно спрогнозировать сбор клубней. Введение в технологию подготовки посадочных клубней и ухода за растениями химических и биологических защитных препаратов отразилось на объемах производства и структуре урожая картофеля (табл. 3).
Достоверных различий по общей урожайности в контроле (26,2 т/га) и при использовании биологических препаратов (25,3...25,6 т/ га) не установлено. Применение протравителя Максим при подготовке семенного материала фунгицида Танос в период ухода за растениями создавало лучшие условия для клубнеобразования на протяжении всей вегетации, обеспечив достоверные прибавки общей урожайности и сбора стандартных клубней семенной фракции, по отношению к контролю, на 2,6 т/га и 6,0 т/га соответственно. Применение Циркона существенно повышало сбор стандартного семенного материала, в сравнении с контролем (13,8 т/га), на 8,7 %. В варианте со стандартной технологией (контроль) рост продуктивности в течение всего периода вегетации происходил благодаря формированию крупных клубней, что обеспечило наибольший выход картофеля этой фракции – 5,3 т/га.
На фоне последействия химических средств защиты, препаратов Комплекс 3 и Фитоспорина произошло статистически достоверное снижение общей урожайности сорта Янтарь, по сравнению с контролем (29,6 т/га), до 28,4; 27,7 и 27,4 т/га соответственно. При этом в вариантах с использованием химических средств защиты и препарата Комплекс 3 сбор клубней товарной фракции составил 3,8 и 4,9 т/га, что было ниже, чем в контроле, на 2,2 и 1,2 т/га соответственно, а урожайность стандартного семенного материала оказалась достоверно выше на 4,2 и 0,8 т/га (при величине этого показателя в контроле 14,3 т/га). Сбор семенного картофеля, выращенного с использованием Фитоспорина и обработанного им перед хранением, находился на уровне контроля. Показатели общей урожайности, а также выхода товарной и семенной фракции в варианте с использованием Циркона при возделывании и хранения картофеля находились на уровне контроля (табл. 4).
Выводы. Введение в агрокомплекс подготовки посадочных клубней и ухода за растениями биологических защитных препаратов не обеспечило достоверных прибавок общей урожайности картофеля (25,3...25,6 т/га), по сравнению с контролем (26,2 т/га). Обработка семенного материала при посадке препаратом Максим в комплексе с опрыскиванием вегетирующих растений фунгицидом Танос обеспечили наибольший сбор клубней с единицы площади (28,8 т/га) и выход стандартной семенной фракции (19,8 т/га, 68,7 %). Возделывание картофеля без обработок защитно-стимулирующими препаратами обеспечило максимальный в опыте сбор товарной фракции – 5,3 т/га. Обработка картофеля перед хранением протравителем Максим, КС и гуминовым препаратом Комплекс 3 достоверно повышала урожайность стандартной семенной фракции, по сравнению с принятой технологией возделывания и хранения (14,3 т/га), на 4,2 и 0,8 т/га соответственно. С учетом изложенного, в условиях муссонного климата Приморья замена химических препаратов (Максим, КС; Танос) в технологии возделывания и хранения картофеля биологическими средствами не целесообразна.
1. Картофелеводство: науч.-практ. центр НАН Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводству / С. А. Турко, Г. И. Пискун, И. Н. Довгалева и др. Минск: РУП «Научн.-практ. центр НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства», 2013. Т. 21. Ч. 2. 300 с.
2. Ковальчук Ю. К., Тулин Е. В., Пермяков Е. Г. Главные риски в исполнении Национальной стратегии Президента // Картофель и овощи. 2019. № 1. С. 3-7.
3. Картофелеводство России: итоги, прогнозы, приоритеты развития отрасли / С. В. Жевора, Б. А. Анисимов, Е. В. Овэс и др. // Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства картофеля: сб. науч. тр. по материалам науч.-практич. конфер. М.: ФГБНУ ВНИИКХ, 2018. С. 3-15.
4. Гербициды и почва / Г. Ф. Лебедева, В. И. Агапов, Ю. Н. Благовещенский и др. М.: Изд-во. МГУ, 1990. 208 с.
5. Пуртова Л. Н., Костенков Н. М. Влияние различных сочетаний гербицидов на показатели плодородия агрогенных почв // Вестник ДВО РАН. 2010. № 4. С. 69-73.
6. Антонова О. И., Комякова Е. М. Эффективность разных способов применения биопрепаратов теллура био, новосила и лариксина при возделывании картофеля // Вестник Алтайского ГАУ. 2017. № 8 (154). С. 48-53.
7. Maksimov I.V., Veselova S.V., Nuzhnaya T.V. Plant growth promoting bacteria in regulation of plant resistance to stress factors // Russian Journal of Plant Physiology. 2015. v. 62. № 6. Р. 715-726.
8. Яхин О. И., Лубянов А. А., Яхин И. А. Биостимуляторы в агротехнологиях: проблемы, решения, перспективы // Агрохимический вестник. 2016. № 1. С. 15-21.
9. Петрухин А. С. Продуктивность картофеля при применении биогумуса и регуляторов роста в условиях южной части Нечерноземной части РФ: авторефер. на соис. ученой степ. канд. с.-х. наук: 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство. Усть-Кинельский, 2017. 20 с.
10. Попов Ю. В., Рукин В. Ф. Совместное применение биопрепаратов, регуляторов роста и пестицидов для защиты картофеля // Защита и карантин растений. 2016. № 5. С. 18-21.
11. Porter G. A., Murphy H. J. Effects of several microbial seed piece treatments on emergence, yield, tuber defects, tuber size distribution, and specific gravity of Katahdin and Russet Burbank potatoes in Maine // American potato journal. 1983. Vol. 60. No. 3. Pp. 179-187.
12. ГОСТ Р 53136-2008. Картофель семенной. Технические условия; введ. 2010-01-01. М.: Стандартинформ, 2009. 10 с.
13. Методика исследований по культуре картофеля. Отделение растениеводства и селекции ВАСХНИЛ, НИИКХ / Н. А. Андрюшина, Н. С. Бацанов, Л. В. Будина и др. М.: НИИКХ, 1967. 264 с.
14. Методические указания по поддержанию и изучению мировой коллекции картофеля / С. Д. Киру, Л. И. Костина, Э. В. Трускинов и др. СПб.: ВИР, 2010. 28 с.
15. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2010 / Ред. Журнала «Защита и карантин растений». М.: Спектр-П, 2010. 804 с.
16. Лысенко А. Ю. Влияние биологических и химических препаратов на показатели вегетативной массы и продуктивность картофеля в Приморском крае // Вестник КрасГАУ. 2016. № 12. С. 3-7.
17. Лысенко А. Ю. Влияние защитных препаратов на формирование вегетативной массы и урожайность картофеля // Вестник БГСХА им. В.Р. Филиппова. 2018. № 1 (50). С. 35-40.
