Казань, Россия
Представлены результаты исследований по изучению эффективности обработки семян и опрыскивания растений различными гуминовыми препаратами на яровом зернофуражном ячмене. В задачи исследований входила оценка влияния различных гуминовых препаратов на продуктивность, устойчивость к болезням и качество зерна ярового ячменя при различных способах их применения (обработка семян, опрыскивание растений, обработка семян + опрыскивание растений). В качестве объектов исследований выступал яровой двурядный ячмень сорта Раушан. Использовались гуминовые препараты Бигус Экстра и Гумат +7. Исследования проводились в 2022-2023 годах на серой лесной, среднесуглинистой почве. В 2022 году условия по увлажнению в период вегетации были благоприятными, в 2023 году отмечались периодические острозасушливые явления. Применение гуминовых препаратов приводило к снижению развития как листовых болезней (темно-бурой пятнистости), так и корневых гнилей. Препарат Бигус Экстра оказал более выраженное влияние на снижение поражения растений корневыми гнилями. Применение гуминовых препаратов положительно повлияло на длину стебля и колоса ячменя. Максимальные значения длины стебля были при применении обработки семян и опрыскивании посевов препаратом Бигус Экстра, а наибольшая длина колоса – при использовании Гуми+7. Использование гуминовых препаратов обеспечило прирост урожайности ярового ячменя от 11 до 27,8%. При использовании только обработки семян или только опрыскивания посевов преимущество по урожайности имел препарат Бигус Экстра, а при применении сочетания – обработка семян + обработка растений Гумат +7. Наибольшая урожайность ярового ячменя (на 27,8% больше, чем в контроле) была получена при использовании схемы, при которой семена и растения обрабатывались препаратом Гумат +7. Применение обработки семян с последующим опрыскиванием растений приводило к росту содержания в зерне ячменя белка. Использование схемы применения гуминовых препаратов, при которой они применяются для предпосевной обработки семян, а в последующем для опрыскивания посевов (дважды) была оптимальной для ярового ячменя.
гуминовые препараты, обработка семян, опрыскивание растений, продуктивность, корневые гнили, яровой ячмень
Введение. В условиях роста потребности животноводства в концентрированных кормах, особое значение и актуальность приобретает необходимость решения задачи увеличения производства зернофуражных культур, в том числе и ярового ячменя [1, 2]. Для Республики Татарстан, яровой двурядный пленчатый ячмень является основной зернофуражной культурой, занимающей значительную часть зернового клина [3, 4]. Несмотря на значительную экологическую пластичность, продуктивность данной культуры, во многом зависит от условий окружающей среды, в том числе от действия абиотических и биотических стрессов [5, 6, 7]. Особое значение повышение устойчивости растений к стрессам для растениеводства Республики Татарстан приобретает в условиях отмечающихся климатических изменений, в том числе роста частоты проявления засух [8, 9].
Для адаптации растений к различным абиотическим и биотическим стрессам, в современном земледелии активно используются различные антистрессовые препараты [10, 11, 12]. К числу наиболее широко применяемых препаратов для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к различным (абиотическим и биотическим) стрессам относятся различные гуминовые вещества (гуминовые удобрения) [13, 14, 15]. К числу наиболее важных механизмов воздействия гуминовых препаратов (даже в сравнительно небольших концентрациях) на культурных растений можно отнести их положительное влияние на активность ферментов, фотосинтез, минеральное питание, образование гормонов роста, устойчивость к стрессам [16, 17, 18]. С учетом этого, в современном растениеводстве используется большое количество жидких гуминовых препаратов, получаемых их различных источников – углей, торфа, вермикомпостов, леонардита и т.д. [19, 20]. Основными способами применения таких препаратов являются обработка семян и опрыскивание [21, 22]. Высокая эффективность применения гуминовых препаратов показана и на яровом ячмене [23, 24].
В связи с вышеизложенным, целью исследований была оценка эффективности применения различных гуминовых препаратов при разных способах их применения (обработка семян, обработка растений, сочетание обоих способов) на яровом ячмене зернофуражного назначения.
Условия, материалы и методы. Полевые опыты закладывались на опытных полях Агробиотехнопарка Казанского ГАУ в 2022-2023 гг. Объект исследования – яровой двурядный пленчатый ячмень сорта Раушан. Почва – среднесуглинистая серая лесная с высоким содержанием гумуса, очень высоким – подвижного фосфора; повышенным – обменного калия и с близкой к нейтральной реакцией почвенного раствора. В 2022 году условия вегетации отличались достаточным увлажнением, тогда как в 2023 году были периодически засушливыми.
Схема опыта: 1. Контроль (без применения гуминовых препаратов);
2. Обработка семян Гумат +7 (на основе бурых углей), 0,5 л/т;
3. Обработка семян Бигус Экстра (на основе сапропеля), 0,5 л/т;
4. Обработка растений (в фазу выхода в трубку и в фазу колошения) Гумат +7, 0,5 л/га;
5. Обработка растений (в фазу выхода в трубку и в фазу колошения) Бигус Экстра, 0,5 л/га;
6. Обработка семян Гумат +7 (0,5 л/т) и обработка растений (в фазу выхода в трубку и в фазу колошения) Гумат +7 (0,5 л/га);
7. Обработка семян Бигус Экстра (0,5 л/т) и обработка растений (в фазу выхода в трубку и в фазу колошения) Бигус Экстра (0,5 л/га).
Площадь опытных делянок - 25 м², площадь учетных делянок – 20 м2. Повторность – трехкратная. Минеральные удобрения в виде азофоски вносились в норме 150 кг/га под предпосевную культивацию. Агротехнология возделывания ярового зернофуражного ячменя соответствовала зональным рекомендациям ТатНИИСХ ФИЦ КазНЦ РАН. При обработке семян (проводилась непосредственно за день перед посевом) использовалась норма расхода рабочей жидкости 10 л/т. При опрыскивании посевов расход рабочей жидкости составлял 200 л/га.
Для учетов, анализов и наблюдений использовали общепринятые методы оценки фитосанитарного состояния (методики ВНИИФ), определения биометрических показателей, содержания белка (ГОСТ 10846-91) и учета урожайности.
Результаты и обсуждение. Данные по оценке развития темно-бурой пятнистости на посевах ярового ячменя представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Развитие темно-бурой пятнистости листьев на посевах ярового ячменя сорта Раушан при применении гуминовых препаратов в фазу молочной спелости, %, 2022-2023 гг.
|
Вариант |
2022 г. |
2023 г. |
В среднем за 2 года |
Биологическая эффективность*, % |
|
Контроль |
41,0 |
27,0 |
34,0 |
|
|
Обработка семян |
||||
|
Гумат +7 |
32,0 |
22,0 |
27,0 |
18,9 |
|
Бигус Экстра |
33,0 |
21,0 |
27,0 |
18,9 |
|
Обработка растений (опрыскивание) |
||||
|
Гумат +7 |
34,0 |
22,0 |
28,0 |
16,2 |
|
Бигус Экстра |
34,0 |
24,0 |
29,0 |
13,5 |
|
Обработка семян + обработка растений (опрыскивание) |
||||
|
Гумат +7 |
38,0 |
21,0 |
29,5 |
12,2 |
|
Бигус Экстра |
34,0 |
25,0 |
29,5 |
12,2 |
Примечание: * – биологическая эффективность определялась по формуле Аббота по средним значениям за 2 года.
В условиях более увлажненного 2022 года, развитие темно-бурой пятнистости шло более интенсивно, чем в более сухой 2023 год. Применение гуминовых препаратов снижало развитие листового микоза в среднем на 12,2-18,9%. Некоторое преимущество по величине биологической эффективности контроля болезни имели варианты с обработкой семян.
Другим опасным микозом ячменя в условиях Республики Татарстан является корневая гниль, преимущественно гельминтоспориозной этиологии (табл. 2).
В более засушливое лето 2023 года, развитие корневых гнилей шло слабее, чем в хорошо увлажненном 2022 году. Применение обработки семян изучаемыми гуминовыми препаратами снизило развитие болезни на 14,4-20,5%, но наиболее заметное (на 20,5-23,5%) снижение поражения ячменя корневыми гнилями было при использовании схемы с обработкой семян и двукратным опрыскиванием посевов. При сравнении изучаемых препаратов, необходимо отметить преимущество Бигус Экстра в снижение поражения растений корневыми гнилями.
Таблица 2 – Развитие корневой гнили ярового ячменя сорта Раушан при применении гуминовых препаратов в фазу молочной спелости, %, 2022-2023 гг.
|
Вариант |
2022 г. |
2023 г. |
В среднем за 2 года |
Биологическая эффективность*, % |
|
Контроль |
50,0 |
36,0 |
43 |
|
|
Обработка семян |
||||
|
Гумат +7 |
41,6 |
32,0 |
36,8 |
14,4 |
|
Бигус Экстра |
35,3 |
33,0 |
34,2 |
20,5 |
|
Обработка растений (опрыскивание) |
||||
|
Гумат +7 |
41,2 |
41,2 |
41,2 |
4,2 |
|
Бигус Экстра |
31,7 |
31,7 |
31,7 |
26,3 |
|
Обработка семян + обработка растений (опрыскивание) |
||||
|
Гумат +7 |
38,3 |
30,0 |
34,2 |
20,5 |
|
Бигус Экстра |
33,7 |
32,0 |
32,9 |
23,5 |
Примечание: * – биологическая эффективность определялась по формуле Аббота по средним значениям за 2 года.
Биометрические показатели растений ячменя приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Биометрические показатели растений ярового ячменя в фазу полной спелости при применении гуминовых препаратов, 2022-2023 гг.
|
Вариант |
Длина стебля, см |
Длина колоса, см |
Количество зерен в колосе, шт. |
Количество зерен на 1 см колоса, шт. |
|
Контроль |
72,9 |
15,3 |
17,2 |
1,12 |
|
Обработка семян |
||||
|
Гумат +7 |
76,4 |
13,1 |
17,8 |
1,36 |
|
Бигус Экстра |
76,5 |
16,3 |
19,2 |
1,17 |
|
Обработка растений (опрыскивание) |
||||
|
Гумат +7 |
78,9 |
12,3 |
17,8 |
1,44 |
|
Бигус Экстра |
76,7 |
18,6 |
19,3 |
1,03 |
|
Обработка семян + обработка растений (опрыскивание) |
||||
|
Гумат +7 |
79,6 |
20,3 |
19,4 |
0,95 |
|
Бигус Экстра |
82,6 |
18,3 |
16,9 |
0,92 |
|
НСР05 |
3,1 |
0,7 |
0,8 |
|
Применение гуминовых препаратов оказало выраженное положительное влияние на величину длины стебля и колоса, что свидетельствует об их выраженном ростостимулирующем влиянии. Максимальные значения длины стебля были при применении обработки семян и опрыскивании посевов препаратом Бигус Экстра, тогда как для длины колоса наибольшие показатели были при использовании такой же схемы, но с Гуми +7. В целом, при применении комбинированной схемы с обработкой семян и двукратным опрыскиванием положительный эффект усиливался. Вместе с тем, несмотря на рост длины колоса в данных вариантах, число зерен в нем менялось меньше, что привело к снижению их количества в расчете на 1 см колоса. Наибольшее число зерен на 1 см колоса было при применении Гумат +7 при двукратном опрыскивании посевов.
Результаты оценки урожайности ярового ячменя приведены в таблице 4.
Таблица 4 – Урожайность ярового ячменя сорта Раушан при применении гуминовых препаратов, т/га, 2022-2023 гг.
|
Вариант |
2022 г. |
2023 г. |
В среднем за 2 года |
Прибавка к контролю, т/га |
Прибавка к контролю, % |
|
|
Контроль |
5,42 |
4,72 |
5,07 |
|
|
|
|
Обработка семян |
||||||
|
Гумат +7 |
6,28 |
4,98 |
5,63 |
0,56 |
11,0 |
|
|
Бигус Экстра |
6,05 |
5,81 |
5,93 |
0,86 |
17,0 |
|
|
Обработка растений (опрыскивание) |
||||||
|
Гумат +7 |
6,51 |
5,13 |
5,82 |
0,75 |
14,8 |
|
|
Бигус Экстра |
6,53 |
5,97 |
6,25 |
1,18 |
23,3 |
|
|
Обработка семян + обработка растений (опрыскивание) |
||||||
|
Гумат +7 |
6,69 |
6,27 |
6,48 |
1,41 |
27,8 |
|
|
Бигус Экстра |
6,81 |
5,71 |
6,26 |
1,19 |
23,5 |
|
|
НСР05 |
0,27 |
0,21 |
|
|
|
|
Более благоприятные условия вегетационного периода 2022 года обеспечили формирование более высокого урожая ярового ячменя, в сравнении с 2023 годом. В большинстве случаев влияние изучаемых гуминовых препаратов на урожайность было положительным. Прирост урожайности за два года, в зависимости от варианта применения гуминовых препаратов колебался от 11 до 27,8%. При этом проявились характерные отличия между изучаемыми препаратами. Так, если при использовании только обработки семян и только опрыскивании посевов преимущество по урожайности имели варианты с препаратом Бигус Экстра, то при применении сочетания обработка семян + обработка растений выделялся вариант с Гумат +7.
В среднем за 2 года, наибольшая урожайность ярового ячменя (на 27,8% больше, чем в контроле) была получена при использовании схемы при которой семена и растения обрабатывались препаратом Гумат +7.
При характеристике качества зерна ярового ячменя зернофуражного направления важным показателям является содержание белка (табл. 5). В засушливых условиях 2023 года содержание белка в зерне ячменя было выше, чем в более влажном 2022 году. При этом, влияние изучаемых препаратов на данный показатель сильно зависело от погоды. Если в 2022 году, только при использовании схемы с обработкой семян и последующими опрыскиваниями Бигус Экстра, содержание белка в зерне росло, то в 2023 году, в большинстве случаев, при использовании гуминовых препаратов отмечалось значительный рост показателя. В целом за два года, использование комбинированной схемы применения (обработка семян + опрыскивание растений) обеспечило рост содержания белка в зерне на 1,3-1,9%.
Таблица 5 – Содержание белка (% на сухое вещество) в зерне ярового ячменя сорта Раушан при применении гуминовых препаратов, 2022-2023 гг.
|
Вариант |
2022 г. |
2023 г. |
В среднем за 2 года |
Прибавка к контролю |
|
Контроль |
12,2 |
14,8 |
13,5 |
|
|
Обработка семян |
||||
|
Гумат +7 |
11,1 |
16,8 |
14,0 |
0,50 |
|
Бигус Экстра |
10,9 |
15,6 |
13,3 |
-0,20 |
|
Обработка растений (опрыскивание) |
||||
|
Гумат +7 |
12,3 |
16,4 |
14,4 |
0,90 |
|
Бигус Экстра |
11,3 |
15,2 |
13,3 |
-0,20 |
|
Обработка семян + обработка растений (опрыскивание) |
||||
|
Гумат +7 |
12,2 |
18,6 |
15,4 |
1,90 |
|
Бигус Экстра |
13,2 |
16,4 |
14,8 |
1,30 |
Выводы. Применение гуминовых препаратов повышало устойчивость растений к болезням, что привело к снижению развития как листовых болезней (темно-бурой пятнистости), так и корневых гнилей. Наиболее заметное (на 20,5-23,5%) снижение поражения ячменя корневыми гнилями было при использовании схемы с обработкой семян и двукратным опрыскиванием посевов. Препарат Бигус Экстра оказал более выраженное влияние на снижение поражения растений корневыми гнилями.
Применение гуминовых препаратов оказало выраженное положительное влияние на величину длины стебля и колоса. Максимальные значения длины стебля были при применении обработки семян и опрыскивании посевов препаратом Бигус Экстра, тогда как для длины колоса наибольшие показатели были при использовании такой же схемы, но с Гуми +7.
В зависимости от варианта применения гуминовых препаратов прирост урожайности ярового ячменя составил от 11 до 27,8%. При использовании только обработки семян или только опрыскивания посевов преимущество по урожайности имел препарат Бигус Экстра, а при применении сочетания – обработка семян + обработка растений Гумат +7. Наибольшая урожайность ярового ячменя (на 27,8% больше, чем в контроле) была получена при использовании схемы при которой семена и растения обрабатывались препаратом Гумат +7. Применение обработки семян с последующим опрыскиванием растений приводило к росту содержания в зерне ячменя белка.
Использование схемы применения гуминовых препаратов, при которой они применяются для предпосевной обработки семян, а в последующем для опрыскивания посевов (дважды) была оптимальной для ярового ячменя.
1. Зернофуражные культуры в кормопроизводстве / О. Т. Андреева, Н. Г. Пилипенко, Л. П. Сидорова, Н. Ю. Харченко // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2020. Т. 50. № 3. С. 28-35. https://doi.org/10.26898/0370-8799-2020-3-3.
2. Кумратова А. М., Алещенко В. В. Продуктивность зернового производства в России: тенденции и перспективы // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021. Т. 16. № 3(63). С. 142-146. https://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-142-146.
3. Афанасьева Д. С., Кадырова Ф. З. Семенные качества различных генотипов ярового ячменя в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2022. № 2(2). С. 12-18. https://doi.org/10.12737/2782-490X-2022-38-45.
4. Оценка адаптивного потенциала сортов и линий ярового ячменя селекции татарского НИИСХ / В. И. Блохин, И. Ю. Никифорова, И. С. Ганиева и др. // Зернобобовые и крупяные культуры. 2021. № 4(40). С. 82-92. https://doi.org/10.24412/2309-348X-2021-4-82-92.
5. Влияние минерального питания на устойчивость сортов ярового ячменя к оксидативному стрессу / Л. В. Осипова, Л. М. Ерошенко, Т. Л. Курносова и др. // Плодородие. 2021. № 5(122). С. 52-56. https: //doi.org/10.25680/S19948603.2021.122.13.
6. Устойчивость ярового ячменя к абиотическому стрессу в зависимости от уровня минерального питания и предобработки семян селеном и кремнием / Л. В. Осипова, И. В. Верниченко, Л. В. Ромодина и др. // Агрохимия. 2019. № 7. С. 67-74. https: //doi.org/10.1134/S000218811907010X.
7. Николаев П. Н., Юсова О. А. Стрессоустойчивость сортов ярового ячменя омской селекции в условиях Западной Сибири // Таврический вестник аграрной науки. 2020. № 4(24). С. 135-142. https: //doi.org/10.33952/2542-0720-2020-4-24-135-142.
8. Шайтанов О. Л., Низамов Р. М., Захарова Е. И. Оценка влияния глобального потепления на климат Татарстана // Зернобобовые и крупяные культуры. 2021. № 4(40). С. 102-112. https: //doi.org/10.24412/2309-348X-2021-4-102-112.
9. Ермолаева П. О., Кузнецова И. Б. Общественные оценки социально-экономических последствий изменения климата по материалам Республики Татарстан // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2018. № 1. С. 33-41.
10. Рябчинская Т. А., Зимина Т. В. Средства, регулирующие рост и развитие растений, в агротехнологиях современного растениеводства // Агрохимия. 2017. № 12. С. 62-92. https: //doi.org/10.7868/S0002188117120092.
11. Давидянц Э. С. Влияние регуляторов роста растений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы на фоне ранневесенней азотной подкормки Агрохимия. 2022. № 6. С. 45-50. https: //doi.org/10.31857/S0002188122060047.
12. Роль ауксинпродуцирующих бактерий в преодолении стресса растениями пшеницы в условиях обработки гербицидом чисталан / М. Д. Тимергалин, А. В. Феоктистова, Т. В. Рамеев и др. // Агрохимия. 2020. № 11. С. 35-40. https: //doi.org/https://doi.org/10.31857/S0002188120110113.
13. Эффективность совместного применения гуминовых препаратов со средствами защиты на зерновых культурах / О. И. Наими, М. Н. Дубинина, Е. А. Полиенко и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 5(79). С. 47-51.
14. Каргин В. И., Иванова Н. Н., Камалихин В. Е. Структура продуктивности озимой пшеницы сорта Московская 39 в зависимости от внекорневой обработки био- и гуминовыми препаратами // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2021. № 1(53). С. 55-59. https: //doi.org/https://doi.org/10.18286/1816-4501-2021-1-55-59.
15. Сорокин К. Н., Сорокин Н. Т. О взаимозависимости развития органического сельского хозяйства и промышленного производства гуминовых удобрений // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2024. № 1(69). С. 134-145. https: //doi.org/https://doi.org/10.31563/1684-7628-2024-69-1-134-145.
16. Содержание фитогормонов и рост побегов у пшеницы (Triticum durum Desf.) под влиянием гуматов натрия в составе гранулированных органоминеральных удобрений / А. М. Назаров, И. Н. Гараньков, И. О. Туктарова и др. // Сельскохозяйственная биология. 2020. Т. 55, № 5. С. 945-955. https: //doi.org/10.15389/agrobiology.2020.5.945rus. EDN ISIGPK.
17. Ampong K., Thilakaranthna M. S., Gorim L. Y. Understanding the Role of Humic Acids on Crop Performance and Soil Health // Frontiers in Agronomy. 2022. Vol. 4. Р. 848621. https: //doi.org/10.3389/fagro.2022.848621
18. Nardi S., Schiavon M., Francioso O. Chemical structure and biological activity of humic substances define their role as plant growth promoters // Molecules. 2021. Vol. 26. Р. 2256. https: //doi.org/10.3390/molecules2608225.
19. Комаров А. А., Суханов П. А., Комаров А. А. Результаты производственных испытаний действия гуминовых удобрений на урожайность картофеля // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2019. № 54. С. 74-79. https: //doi.org/10.24411/2078-1318-2019-11074.
20. Бондаренко А. М. Качанова Л. С. Технологические основы процесса производства гуминовых органоминеральных удобрений // Дальневосточный аграрный вестник. 2022. Т. 16. № 4. С. 93-99. https: //doi.org/10.22450/199996837_2022_4_93. 21. Эффективность некорневых подкормок гуминовыми препаратами яровой пшеницы в почвенно-климатических условиях Курской области / В. И. Лазарев, Ж. Н. Минченко, А. Я. Башкатов и др. // Агрохимия. 2022. № 8. С. 51-58. https: //doi.org/10.31857/S0002188122080117.
21. Фомичева Н. В. Рабинович Г. Ю., Смирнова Ю. Д. Влияние технологических приёмов применения гуминового препарата на продуктивность яровой пшеницы // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 9. С. 53-58. https: //doi.org/10.24411/0235-2451-2020-10910.
22. Использование гуматов в технологии производства ярового ячменя / Е. И. Лупова, И. С. Питюрина, Д. В. Виноградов и др. // АгроЭкоИнфо. 2023. № 1(55). URL: http://agroecoinfo.ru/STATYI/2023/1/st_123.pdf. https: //doi.org/10.51419/202131123.
23. Эффективность применения жидкого гуминового удобрения Гумавит в посевах ярового ячменя / С. Н. Родионов, С. А. Родионова, Н. Ю. Петров и др. // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 1(65). С. 219-227. https: //doi.org/10.32786/2071-9485-2022-01-21.
24. Lazarev V. I., Minchenko Zh. N., Bashkatov A. Ya. [The effectiveness of foliar fertilizing with humic preparations of spring wheat in the soil and climatic conditions of the Kursk region]. Agrokhimiya. 2022; 8: 51-58. https://doi.org/10.31857/S0002188122080117. .
