УДК 631.8 Удобрения. Внесение удобрений. Стимуляция роста растений. Ростовые вещества
УДК 633.14 Рожь. Secale cereale L.
УДК 631.52 Улучшение растений. Прикладная генетика. Селекция и т. д.
Исследования проводили с целью изучения возможности снижения вредоносности пиренофороза, повышение урожайности и качества зерна озимой пшеницы с использованием регуляторов роста и биофунгицидов. Работу выполняли в 2020‒2022 гг. в условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения в степной зоне Кабардино-Балкарской Республики. Закладывали 2 опыта с применением регуляторов роста (без обработки; Альбит, ТПС; Бигус, ВР; Циркон, Р; Эпин-Экстра, Р; Рибав-Экстра, Р), а также химического (Спирит, СК) и биологических (Фитолавин, ВРК Баксис, Ж Касумин 2Л, ВР Витаплан, СП) фунгицидов в комплексе с регулятором роста (Гуми, Р). Определяли биологическую урожайность, массу 1000 зерен, содержание клейковины, поражаемость желтой пятнистостью – Pyrenophora tritici-repentis (Died.) Drechsler, биологическую эффективность препаратов. При использовании Эпин-Экстра, Р масса 1000 зерен у сорта Южанка составляла 40,7 г, при внесении Бигус, ВР на пшенице Памяти Шатилова ‒ 42,4 г, препарата Альбит, ТПС на сорте Таулан ‒ 42,1 г при средней величине этого показателя в варианте без препаратов по всем изучаемым сортам 37,8 г, с препаратами – 40,4 г. На сорте Памяти Шатилова выделился регулятор роста Альбит, ТПС, при использовании которого урожайность составил 6,0 т/га, прибавка к контролю – 0,6 т/га. Биологическая эффективность химического фунгицида Спирит, СК на сорте Южанка составляла 84,8 %, на сорте Памяти Шатилова 89,1 %. У биофунгицидов Касумин 2 Л, ВР и Фитолавин, ВРК против пиренофороза она была равна соответственно 9,6 % и 18,4 %, что гораздо ниже, чем химического фунгицида.
озимая пшеница (Triticum aestivum L.), пиренофороз, пораженность, фунгициды, регулятор роста, биологическая эффективность, биологическая урожайность, масса 1000 зерен, содержание клейковины
Введение. Основные зерновые культуры в Кабардино-Балкарской Республике – озимая пшеница и кукуруза. Реализация потенциала их новых сортов при формировании урожаев зерна высокого качества возможна путем включения в систему производства интенсивных технологий, обеспечивающих эффективное использование зональных почвенно-климатических ресурсов и средств интенсификации земледелия [1, 2]. При это актуален поиск путей повышения устойчивости растений к возбудителю пиренофороза Pyrenophora tritici-repentis (Died.) Drechsler, как наиболее вредоносному заболеванию озимой пшеницы. В последние годы пристальное внимание уделяют разработке и применению в производстве средств защиты биологического происхождения [3, 4]. По мнению ряда исследователей, биофунгициды и биостимуляторы, применение которых может быть альтернативой используемым химическим средствам защиты, способствуют повышению устойчивости сельскохозяйственных растений [5, 6, 7]. Одновременно известно о их существенном влиянии на урожайность [8, 9].
Защита озимой пшеницы от доминирующих заболеваний служит важным резервом производства дополнительной зерновой продукции [10]. Поэтому разработка биорациональной интегрированной системы защиты растений будет способствовать получению экологически более безопасной продукции.
Цель исследования ‒ изучение влияния биофунгицидов и регуляторов роста на продуктивность новых сортов озимой пшеницы.
Условия, материалы и методы. Работу выполняли в степной зоне Кабардино-Балкарской Республики (п. Опытное, Терского района) на опытном поле ИСХ КБНЦ РАН на сортах озимой мягкой пшеницы Южанка, Памяти Шатилова, Таулан. Климат степной зоны континентальный, жаркий, увлажнение недостаточное и неустойчивое. Среднемесячная температура июля составляет +22 °С, максимальная достигает +41 °С. Среднегодовое количество осадков – 435…480 мм, из них 310…350 мм выпадает в период вегетации сельскохозяйственных растений.
Почва опытного участка представлена черноземом обыкновенным. Содержание гумуса по Тюрину составляло от 3,0 до 3,5 %, подвижного фосфора и калия (по Кирсанову в модификации ЦИНАО) – соответственно 15,6…28,7 и 200…300 мг/кг, рН солевой вытяжки (ионометрическим методом) – 6,8…7,2.
Исследования проводили в двух полевых опытах. Схема первого из них предусматривала применение регуляторов роста Альбит, ТПС (40 мл/га), Бигус, ВР (400 мл/га), Циркон, Р (40 мл/га), Эпин-Экстра, Р (50 мл/га), Рибав-Экстра, Р (1мл/га), контроль – без обработки.
Во втором опыте изучали эффективность химических (Спирит, СК) и биологических (фитолавин, врк баксис, ж Касумин 2л, вр Витаплан, сп) фунгицидов в комплексе с регулятором роста (Гуми, Р): Спирит, СК + Гуми, Р (0,7 л/га +0,2 л/га); фитолавин, врк + гуми, р (2,0 л/га +0,2 л/га); баксис, ж + гуми, р (1,5 л/га +0,2 л/га); Касумин 2л, вр + гуми, р (1,5 л/га +0,2 л/га); Витаплан, сп + гуми, р (0,04 кг/га +0,2 л/га), контроль – без обработки. Биофунгицид фитолавин, врк использовали 2-кратно с интервалом 7 дней в фазе выхода в трубку с целью увеличения длительности защитного действия.
Озимую пшеницу высевали после гороха, учетная площадь делянки составляла 21 м2, повторность – 3-х кратная, размещение вариантов – рендомизированное в 3 яруса. Технология возделывания озимой пшеницы – общепринятая для зоны [11]. Подготовка почвы включала дискование после уборки предшественника, внесение минеральных удобрений, дискование с одновременным боронованием, вспашку с оборотом пласта, две культивации, посев, прикатывание. Минеральные удобрения вносили под основную обработку почвы в дозе N60P60K30, подкормку осуществляли до фазы выхода в трубку аммиачной селитрой в дозе N30. Норма высева – 5 млн всхожих семян на 1 га, глубина заделки ‒ 4…6 см, сроки посева оптимальные для зоны – 25…28 сентября, посев осуществляли рядовым способом селекционной сеялкой Клен-1,5. Для обработки препаратами использовали ранцевый аккумуляторный опрыскиватель Комфорт-ОЭ-12у, норма расхода рабочего раствора – 200 л/га.
В опытах определяли влияние препаратов на урожайность и качество зерна озимой пшеницы, а также эффективность фунгицидов в борьбе с пиренофорозом. Оценку качества зерна проводили в лаборатории химических анализов и биологических исследований ИСХ КБНЦ РАН с использованием инфракрасного анализатора «Инфраскан-1050», весов аналитических «OHAUS», сит лабораторных, сушильного шкафа, весов технических ВЛТК-500, влагомера. Закладку полевых опытов проводили согласно действующим методикам [12, 13].
Температурный режим осени 2020 г. по данным метеостанции г. Терек был на 4,5 °С выше нормы, при этом отмечали дефицит осадков. За декабрь-май количество осадков составило 130 % нормы, или 260,3 мм. Температура воздуха в марте 2021 г. находилась на уровне среднемноголетней, в апреле была на 2,0 °С выше, что способствовало активному росту и развитию растений озимой пшеницы. Температура воздуха в мае и июне была больше нормы на +0,8…+1,3 °С (рис. 1), сумма осадков в июне превысила среднемноголетнюю на 47,6 мм (рис. 2).
Рис. 1 – Среднесуточная температура воздуха за вегетационные периоды (по данным метеостанции г. Терек), °С.
Рис. 2 – Сумма осадков за вегетационные периоды
(по данным метеостанции г. Терек), мм.
Условия осени 2021 г. характеризовались неравномерным выпадением осадков: в сентябре их сумма была больше нормы на 27,5 мм, в октябре-ноябре отмечали дефицит на 32,6 мм, или 43,1 %. Температурный режим осеннего периода находился на уровне среднемноголетнего, а в зимний период 2021‒2022 гг. характеризовался положительными значениями, которые были выше нормы, при недоборе осадков, как зимой, так и в весенний период. Умеренная температура воздуха (+2,9…+16,7 °С) весной сменилась потеплением в июне и интенсивными дождями.
Результаты и обсуждение. Масса 1000 зерен озимой пшеницы сорта Южанка в вариантах с регуляторами роста составляла 39,5…40,7 г, а прибавка к контролю без применения препаратов находилась на уровне 1,1…2,3 г (табл. 1).
Таблица 1 – Влияние регуляторов роста на урожайность и качество зерна сортов озимой пшеницы (2020‒2022 гг.)
|
Препарат |
Сорт |
|||||||||||
|
Южанка |
Памяти Шатилова |
Таулан |
среднее |
|||||||||
|
биологическая урожайность, т/га |
масса 1000 зерен, г |
содержание клейковины, % |
биологическая урожайность, т/га |
масса 1000 зерен, г |
содержание клейковины, % |
биологическая урожайность, т/га |
масса 1000 зерен, г |
содержание клейковины, % |
биологическая урожайность, т/га |
масса 1000 зерен, г |
содержание клейковины, % |
|
|
Контроль |
4,83 |
38,4 |
25,6 |
5,40 |
37,9 |
23,9 |
5,53 |
37,2 |
24,7 |
5,25 |
37,8 |
24,7 |
|
Альбит, ТПС, 40 мл/га |
5,71 |
40,2 |
26,3 |
6,02 |
41,2 |
24,5 |
5,90 |
42,1 |
25,8 |
5,88 |
41,2 |
25,5 |
|
Бигус, ВР, 400 мл/га |
5,40 |
39,8 |
26,7 |
5,71 |
42,4 |
24,7 |
5,72 |
41,2 |
25,5 |
5,61 |
41,1 |
25,6 |
|
Рибав-Экстра, Р, 1 мл/га |
5,04 |
39,5 |
25,8 |
5,43 |
40,0 |
25,0 |
5,54 |
39,8 |
24,9 |
5,34 |
39,8 |
25,2 |
|
Циркон, Р, 40 мл/га |
4,92 |
40,3 |
26,0 |
5,50 |
40,8 |
24,3 |
5,30 |
38,2 |
25,0 |
5,24
|
39,8 |
25,1 |
|
Эпин-Экстра, Р 50 мл/га |
5,00 |
40,7 |
26,1 |
5,92 |
40,6 |
24,1 |
5,46 |
38,7 |
24,8 |
5,46 |
40,0 |
25,0 |
|
НСР05 для |
0,4 |
1,0 |
0,5 |
0,30 |
1,8 |
0,5 |
0,2 |
2,3 |
0,5 |
0,3 |
1,7 |
0,5 |
Наибольшая в опыте отзывчивость на применение регуляторов роста по массе 1000 зерен отмечена при использовании Эпин-Экстра, Р на сорте Южанка (40,7 г), Бигус, ВР ‒ на пшенице Памяти Шатилова (42,4 г) и Альбит, ТПС ‒ на сорте Таулан (42,1 г). Максимальное увеличение, по сравнению с контролем, отмечено у сорта Памяти Шатилова (+ 4,5 г). В среднем по всем изучаемым сортам масса 1000 зерен без обработки препаратами составила 37,8 г, по вариантам с их применением – 40,4 г. Биологическая урожайность изучаемых сортах при обработке регуляторами роста варьировала в пределах 4,9…6,0 т/га. На сорте Памяти Шатилова при использовании Альбита, ТПС, Бигуса, ВР и Эпина-Экстра она превышала величину этого показателя в контроле на 0,3…0,6 т/га, а наибольшей была в варианте с применением Альбита, ТПС. Лучшим качеством характеризовалось зерно сорта Южанка, в котором содержание клейковины в варианте с применением Бигус ВР составило 26,7 %, масса 1000 зерен – 39,8 г, при самой высокой биологической урожайности (5,7 т/га) так же при использовании регулятора роста Альбит, ТПС.
Потепление климата (летняя жара и сухость воздуха) способствовало росту пораженности пиренофорозом надземных органов озимой пшеницы. Наиболее эффективным вариантом в борьбе с желтой пятнистостью на всех сортах озимой пшеницы оказалось сочетание Спирит, СК + Гуми, Р, так как химический фунгицид системного действия быстро проникает в проводящую систему растений и имеет пролонгированное воздействие (около 30 дней). Биологическая эффективность этой комбинации составляла от 84,8 % на сорте Южанка до 89,1 % на сорте Памяти Шатилова. При применении биофунгицидов она была ниже, чем в варианте с химическим фунгицидом. Наименьшую биологическую эффективность отмечали в вариантах с биопрепаратами Касумин 2Л, ВР и Фитолавин, ВРК. Например, на сорте Памяти Шатилова она составляла соответственно 9,6 % и 18,4 % (табл. 2), а самой низкой была на сорте Таулан – 9,8 % и 12,6 %.
Таблица 2 – Оценка эффективности фунгицидов в борьбе с пиренофорозом и их влияние на качество зерна
(2020-2022 гг.)
|
Препарат (фактор В) |
Сорт (фактор А) |
|||||||||||
|
Южанка |
Памяти Шатилова |
Таулан |
среднее |
|||||||||
|
средний процент пораженности. |
биологическая эффективность, % |
содержание клейковины, % |
средний процент пораженности |
биологическая эффективность, % |
содержание клейковины, % |
средний процент пораженности. |
биологическая эффективность,% |
содержание клейковины, % |
средний процент пораженности. |
биологическая эффективность, %
|
содержание клейковины, % |
|
|
Контроль |
64,5 |
0 |
25,6 |
53,4 |
0 |
23,9 |
71,5 |
0 |
24,7 |
63,1 |
0 |
24,7 |
|
Спирит, СК + Гуми, Р (0,7 +0,2) |
9,8 |
84,8 |
27,0 |
5,8 |
89,1 |
24,6 |
8,4 |
88,3 |
24,9 |
8,0 |
87,4 |
25,5 |
|
фитолавин, врк + гуми, р (2,0+0,2) |
49,7 |
22,9 |
27,1 |
43,6 |
18,4 |
24,3 |
62,3 |
12,6 |
25,2 |
51,9 |
18,0 |
25,5 |
|
баксис, ж + гуми, р (1,5+0,2) |
48,4 |
25,0 |
27,6 |
30,0 |
43,8 |
24,8 |
48,3 |
32,4 |
25,1 |
42,2 |
33,7 |
25,8 |
|
Касумин 2л, вр + гуми, р (1,5+0,2) |
58,2 |
9,8 |
27,1 |
48,3 |
9,6 |
24,0 |
64,5 |
9,8 |
24,8 |
57,0 |
9,7 |
25,3 |
|
Витаплан, сп + гуми, р (0,04 +0,2) |
52,4 |
18,8 |
26,8 |
24,1 |
54,7 |
25,7 |
37,4 |
47,7 |
25,3 |
38,0 |
40,4 |
25,9 |
Самым эффективным биофунгицидом против возбудителя пиренофороза оказался Витаплан, СП на сортах Памяти Шатилова и Таулан, где его эффективность составила соответственно 54,7 % и 47,7 %. На сорте Южанка, все биофунгициды действовали слабее. Так, биологическая эффективность препарата Витаплан, СП на этом сорте составила в среднем 18,8 %, что на 35,9 % и 28,9 % меньше, чем на сортах соответственно Памяти Шатилова и Таулан.
Выводы. Наибольшее увеличение массы 1000 зерен при использовании Эпин-Экстра, Р отмечено на сорте Южанка (40,7 г), Бигус, ВР ‒ на сорте Памяти Шатилова (42,4 г), Альбит, ТПС ‒ на сорте Таулан (42,1 г). Максимальный в опыте рост величины этого показателя зафиксирован на сорте Памяти Шатилова (+ 4,5 г). В среднем по сортам масса 1000 зерен без препаратов составляла 37,8 г, в вариантах с препаратами – 40,4 г. Применение регуляторов роста повышало биологическую урожайность изучаемых сортов до 4,9…6,0 т/га.
Самую высокую биологическую эффективность против возбудителя пиренофороза обеспечивал биофунгицид Витаплан, СП. На сортах Памяти Шатилова и Таулан она составляла соответственно 54,7 % и 47,7 %. На сорте Южанка величина этого показателя была меньше, чем на двух ранее указанных сортах, соответственно на 35,9 % и 28,9 %.
1. Рябчинская Т. А., Зимина Т. В. Средства, регулирующие рост и развитие растений в агротехнологиях современного растениеводства // Агрохимия. 2017. № 12. С. 56-61.
2. Новые сорта - резерв увеличения урожайности и качества зерна озимой пшеницы / Х. А. Малкандуев, Р. И. Шамурзаев, В. А. Филобок и др. // Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В. М. Кокова. 2023. № 2 (40). С. 16-24.
3. Шабатуков А. Х., Хромова Л. М., Шамурзаев Р. И. Борьба с болезнями озимой пшеницы в Кабардино-Балкарии // Защита и карантин растений. 2019. № 11. С. 24-28.
4. Biological diversity of pests in the grain agrocenosis of Kabardino-Balkaria. Internacional Scientific and Practical Conference «AgroSmart-Smart solutions for agriculture» / L. M. Khromova, A. Kh. Malkandueva, B. R. Shomakhov, et al. // European Proceedings of Social Behavioural Sciences, 2019. P. 920-928. doi:https://doi.org/10.18502/kls.v4i14.5690.
5. Эффективность применения биопрепаратов и биостимуляторов на озимой пшенице Московская 39 / Л. П. Еремин, С. В. Резвякова, Н. Ю. Агеева и др. // Вестник аграрной науки. 2022. № 1 (94). С. 3-11.
6. Долгополова Н. В., Бабаскина А. А. Влияние стимуляторов роста на развитие и продуктивность озимой пшеницы // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 1. С. 34-41.
7. Влияние биостимуляторов роста на продуктивность сортов озимой твердой пшеницы в условиях орошения Дагестана / Н. Р. Магомедов, А. А. Абдуллаев, Ж. Н. Абдуллаев и др. // Международный сельскохозяйственный журнал. 2022. № 4 (388). Т. 65. С. 351-354.
8. Drought or/and heat-stress effects on seed filling in food crops: Impacts on functional biochemistry, seed yields, and nutritional quality / A. Sehgal, K. Sita, K. H. M. Siddique, et al. // Front. Plant Sci. 2018. Vol. 9. URL: https://www. 2018.Nov.27:9:1705 (дата обращения: 29.01.2024). doi:https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01705.
9. Rut-Duga D., Shiferaw D. G., Wogayehu W. Effects of blended fertilizer rates on bread wheat (Triticum Aestivum L.) varieties on growth and yield attributes // Jornal of Ecology & Natural Resources. 2019. Vol. 3. No. 3. Article number 000170. URL: https://medwinpublishers.com/article-description.php?artId=4316 (дата обращения: 30.01.2024). doi:https://doi.org/10.23880/jenr-16000170.
10. Биологическая эффективность баковых смесей препаратов для защиты яровой пшеницы и их влияние на качество зерна / В. Г. Доронин, Е. Н. Ледовский, И. В. Пахотьина и др. // Агрохимия. 2023. № 9. С. 42-49.
11. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Кабардино-Балкарской Республики / А. Л. Иванов, Э. Н. Молчанов, М. М. Чочаев и др. Нальчик: Принт-Центр, 2022. С. 124-186.
12. Шутко А. П., Тутуржанс Л. В. Фитосанитарная диагностика болезней растений. Ставрополь: Аргус, 2018. С. 13-15.
13. Усманов Р. Р., Хохлов Н. Ф. Методика опытного дела. М.: РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева, 2020. 155 с.
