Россия
Россия
сотрудник
Россия
сотрудник
УДК 633.15 Кукуруза. Zea mays L.
УДК 579.64 Сельскохозяйственная микробиология
Исследования с целью изучения влияния эндофитных штаммов бактерий на формирование растений кукурузы и урожайность зерна проводили в условиях Предкамья Республики Татарстан в 2022‒2023 гг. Почва опытного участка ‒ серая лесная тяжелосуглинистая. Эндофитные штаммы бактерий применяли в виде листовой подкормки нормой 1,0 л/га в фазе 7…8 листьев. Закладывали двухфакторный опыт: гибриды (фактор А) – раннеспелые Нур и РОСС-195, среднеранний ‒ Краснодарский-230; препараты эндофитных штаммов бактерий (фактор В) – без применения (контроль), KS-25, KS-31, KS-38, KS-54, Консорциум и PS-17 (стандарт). Годы исследований характеризовались как умеренно засушливые. Препараты положительно влияли на высоту растений, надземную массу и площадь листьев, которые определяли в фазы выметывания, формирования початка и молочной спелости. Гибрид Нур положительно отзывался на обработку посевов препаратами KS-25, KS-38 и KS-54, гибрид РОСС-195 ‒ Консорциум, KS-31 и KS-38, Краснодарский-230 ‒ KS-31 и KS-54. Самая высокая в опыте надземная масса в фазе молочной спелости у гибрида Нур отмечена в варианте с KS-38 (48,25 т/га), у гибридов РОСС-195 и Краснодарский-230 ‒ с KS-54 (соответственно 67,38 и 58,25 т/га). Наибольшую площадь листьев наблюдали в фазе формирования початков у гибрида Нур при использовании в вариантах KS-31, у гибридов РОСС-195 и Краснодарский-230 при обработке препаратом Консорциум. Урожайность зерна гибрида Нур в вариантах с препаратами PS-17, KS-38 и KS-25 увеличивалась на 9,6…27,6 %, гибрида РОСС-195 при опрыскивании KS-38 и КS ‒ на 15,3…19,7 %, гибрида Краснодарский-230 при использовании KS-25, KS-54 и PS-17 ‒ на 9,0…28,1 %. Препараты с эндофитными штаммами бактерий увеличивали содержание белка в зерне гибридов на 0,15…0,73 %.
кукуруза (Zea mays), зерно, листовая подкормка, эндофитные штаммы бактерий, гибриды, биометрия, белок
Введение. Эндофитные бактерии активно входят в сельское хозяйство. Это бактерии, которые получают из внутренних тканей растений. Они положительно влияют на развитие сельскохозяйственных растений, защищают от болезней, не оказывая отрицательного воздействия на само растение [1, 2, 3]. Положительные свойства эндофитных бактерий проявляются в улучшении фосфорного и азотного питания, осмотического давления, развития корневой системы. Фитопатогенная защита эндофитных бактерий очень велика. Они ослабляют отрицательное воздействие фитопатогенов (вирусов, грибов, насекомых, бактерий, нематод), повышают засухоустойчивость, проявляют антистрессовый эффект [4, 5, 6], они могут стать ценными компонентами при создании биопрепаратов для биологической защиты растений [7, 8, 9].
Кукуруза особенно страдает в период весенних заморозков, поэтому применение эндофитных штаммов бактерий, наряду с макро- и микроудобрениями, ускоряет рост проростков кукурузы, общее развитие растения [10, 11], а в последствии повышает урожайность [12, 13, 14]. Эндофитные штаммы бактерий можно применять для обработки посевного материала и проведения листовых подкормок [15, 16, 17].
При возделывании кукурузы важно исключить ее конкуренцию с сорной растительностью. Поэтому обязательно применяют гербициды, многие из которых фитотоксичны. Споровые культуры бактерий в ризосфере растений при инокуляции семян способны повышать устойчивость кукурузы к гербицидам, а в течение вегетации активизировать протекание фотосинтеза и формирование генеративных органов кукурузы [18, 19, 20].
Поэтому для установления возможности включения эндофитных штаммов бактерий в технологии возделывания сельскохозяйственных культур проводятся исследования в конкретных почвенно-климатических условиях [21].
Цель исследований ‒ изучение влияния новых эндофитных штаммов бактерий на общее развитие кукурузы в течение вегетации, формирование величины и качества урожая зерна кукурузы.
Условия, материалы и методы. Опыты по изучению влияния листовых подкормок эндофитными штаммами бактерий в посевах кукурузы проводили на опытных полях Агробиотехнопарка Казанского ГАУ в 2022‒2023 гг. в четырехкратной повторности. Годы проведения исследований характеризовались умеренно засушливыми погодными условиями. На типичных серых лесных почвах Предкамья Республики Татарстан закладывали полевой опыт, предполагающий изучение следующих вариантов:
гибрид кукурузы (фактор А) – раннеспелые Нур и Росс-195, среднеранний Краснодарский-230;
препарат с эндофитными штаммами бактерий (фактор В) – без препарата (контроль), KS-25, KS-31, KS-38, KS-54, Консорциум, PS-17 (стандарт).
На опытном поле общим фоном по всем вариантам вносили минеральные удобрения под предпосевную культивацию в виде азофоски с нормой по физической массе 100 кг/га (N16P16K16). Почва опытного участка характеризовалась следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса по Тюрину ‒ 4,4%, подвижных фосфора и калия по Кирсанову ‒ соответственно очень высокое (> 377 мг/кг) и повышенное (124 мг/кг). Возделывание кукурузы проводили на основе общепринятой технологии для Республики Татарстан [22, 23, 24].
Препараты вносили опрыскиванием в фазе 7…8 листьев кукурузы с нормой расхода 1,0 л/га. Ростовые показатели культуры учитывали в фазы выметывания, формирование початков, молочной спелости. Высоту растений, надземную массу и площадь листьев определяли по 10 типичным растениям. Биометрические показатели учитывали в фазе полной спелости по десяти початкам, взятым по диагонали с каждой повторности. Биологическую урожайность учитывали по анализу растений, взятых с 1 м2. Массовую долю белка, в пересчете на сухое вещество, определяли по ГОСТ 10846-91.
Результаты и обсуждение. Включение в технологию возделывания кукурузы на зерно листовых подкормок эндофитными штаммами бактерий в фазе 7…8 листьев в условиях Предкамья Республики Татарстан благоприятно повлияло на ростовые показатели изучаемых гибридов (табл. 1). Отмечено положительное влияние листовых подкормок на высоту растений в фазе выметывания у гибрида Нур от препаратов KS-38 (прибавка составила 10,8 см), KS-54 (2,2 см) и PS-17 (4,2 см). При учете высоты растений в фазе выметывания у гибрида РОСС-195 значения этого показателя были выше в варианте с обработкой препаратом Консорциум на 10,0 см, по сравнению с контрольным вариантом. Наибольший эффект от применения изучаемых препаратов в посевах гибрида Краснодарский-230 был отмечен в вариантах с препаратами KS-54 (+27,3 см), Консорциум (+12,7 см), стандартный препарат и KS-38 (+0,5 см). В фазе формирования початков высота растений гибрида Нур была больше контроля по всем изучаемым вариантам. Обработки препаратами KS-38 и Консорциум оказывали наибольший положительный эффект на посевах гибрида РОСС-195. Прибавка высоты растений, по сравнению с контрольным вариантом, составила 16,6 и 8,0 см. А у гибрида Краснодарский-230 самые высокие растения отмечены в вариантах KS-54 и Консорциум – 190,0 и 178,3 см, соответственно, что выше варианта без обработок на 27,7 и 16,0 см. В фазе молочной спелости зерна наибольшая высота растений была зафиксирована у гибрида Нур в варианте KS-25 (146,3 см), у гибрида РОСС-195 в варианте KS-38 (192,0 см) и у гибрида Краснодасркий-230 в варианте KS-54 (192,7 см). В этой фазе не было отмечено увеличения высоты растений от применения препаратов KS-31, KS-38 и KS-54 у гибрида Нур, от препаратов KS-54 и PS-17 ‒ у гибрида РОСС-195 и от препаратов KS-25, KS-38 и PS-17 ‒ у гибрида Краснодарский-230.
На формирование надземной массы гибридами кукурузы наибольшее в опыте влияние в начальные фазы развития оказывали препараты KS-25, KS-38 и Консорциум у гибрида Нур (+1,31, +0,75 и +1,13 т/га, соответственно в сравнении с контрольным вариантом). У гибрида РОСС-195 особенно выделились варианты с применением препаратов KS-31, KS-38, Консорциум и PS-17. Прибавка от применения препаратов составила 3,18, 4,22, 8,34 и 5,25 т/га, соответственно. В фазе молочной спелости зерна наибольшая надземная масса по гибридам была сформирована в вариантах KS-38 у гибрида Нур, KS-54 ‒ у гибридов РОСС-195 и Краснодарский-230.
Обработка посевов кукурузы препаратами с эндофитными штаммами бактерий приводила к увеличению площади листьев в фазе выметывания. Увеличения площади листьев не происходило у гибрида Нур только при обработке стандартным препаратом, у гибрида РОСС-195 ‒ в вариантах Консорциум и PS-17, а у гибрида Краснодарский-230 ‒ в вариантах KS-38, KS-54 и Консорциум. В фазе формирования початков у гибридов Нур, РОСС-195 и Краснодарский-230 площадь листьев увеличивалась, в сравнении с контролем, во всех исследуемых вариантах.
Таблица 1 –Ростовые показатели гибридов кукурузы (среднее за 2022‒2023 гг.)
|
Гибрид (фактор А) |
Препарат (фактор В) |
Показатель |
||
|
высота растений, см |
надземная масса, т/га |
площадь листьев, тыс. м2/га |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Фаза выметывания |
||||
|
Нур |
Контроль |
118,3 |
20,53 |
23,18 |
|
KS-25 |
116,4 |
21,84 |
31,71 |
|
|
KS-31 |
109,8 |
16,88 |
24,21 |
|
|
KS-38 |
129,1 |
21,28 |
28,80 |
|
|
KS-54 |
120,5 |
18,19 |
23,75 |
|
|
Консорциум |
118,3 |
21,66 |
28,54 |
|
|
PS-17 |
122,5 |
18,28 |
20,13 |
|
|
среднее |
119,3 |
19,81 |
25,76 |
|
|
РОСС-195 |
Контроль |
96,4 |
19,41 |
34,05 |
|
KS-25 |
79,8 |
18,47 |
29,13 |
|
|
KS-31 |
86,1 |
22,59 |
30,03 |
|
|
KS-38 |
82,8 |
23,63 |
36,93 |
|
|
KS-54 |
79,8 |
17,81 |
24,35 |
|
|
Консорциум |
106,4 |
27,75 |
34,74 |
|
|
PS-17 |
94,8 |
24,66 |
35,76 |
|
|
среднее |
89,4 |
22,05 |
32,14 |
|
|
Краснодарский-230 |
Контроль |
75,8 |
16,41 |
22,83 |
|
KS-25 |
71,1 |
14,16 |
22,45 |
|
|
KS-31 |
69,0 |
14,44 |
20,82 |
|
|
KS-38 |
76,3 |
19,22 |
29,12 |
|
|
KS-54 |
103,1 |
24,47 |
35,16 |
|
|
Консорциум |
88,5 |
22,97 |
32,68 |
|
|
PS-17 |
76,3 |
16,31 |
20,85 |
|
|
среднее |
80,0 |
18,28 |
26,27 |
|
|
Среднее |
Контроль |
96,8 |
18,78 |
26,69 |
|
KS-25 |
89,1 |
18,16 |
27,76 |
|
|
KS-31 |
88,3 |
17,97 |
25,02 |
|
|
KS-38 |
96,1 |
21,38 |
31,62 |
|
|
KS-54 |
101,1 |
20,16 |
27,75 |
|
|
Консорциум |
104,4 |
24,13 |
31,99 |
|
|
PS-17 |
97,9 |
19,75 |
25,58 |
|
|
среднее |
96,2 |
20,05 |
28,06 |
|
|
НСР05 А |
11,5 |
2,38 |
3,37 |
|
|
НСР05 В |
9,6 |
2,06 |
2,92 |
|
|
НСР05 АВ |
19,9 |
4,13 |
5,84 |
|
|
Фаза формирование початков |
||||
|
Нур |
Контроль |
123,7 |
36,75 |
23,94 |
|
KS-25 |
144,7 |
33,13 |
29,92 |
|
|
KS-31 |
138,3 |
39,13 |
32,42 |
|
|
KS-38 |
139,7 |
35,13 |
25,51 |
|
|
KS-54 |
137,3 |
32,75 |
26,27 |
|
|
Консорциум |
132,0 |
30,75 |
30,91 |
|
|
PS-17 |
131,3 |
26,88 |
32,05 |
|
|
среднее |
135,3 |
33,50 |
28,72 |
|
|
РОСС-195 |
Контроль |
172,7 |
40,25 |
36,51 |
|
KS-25 |
171,7 |
25,13 |
47,90 |
|
|
KS-31 |
175,7 |
52,63 |
46,94 |
|
|
KS-38 |
189,3 |
47,25 |
46,61 |
|
|
KS-54 |
164,7 |
56,13 |
39,31 |
|
|
Консорциум |
180,7 |
47,50 |
51,99 |
|
|
PS-17 |
172,0 |
46,00 |
39,53 |
|
|
среднее |
175,3 |
44,98 |
44,11 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Краснодарский-230 |
Контроль |
162,3 |
37,75 |
38,56 |
|
KS-25 |
162,7 |
41,38 |
43,89 |
|
|
KS-31 |
165,3 |
49,13 |
49,65 |
|
|
KS-38 |
158,7 |
42,38 |
43,92 |
|
|
KS-54 |
190,0 |
49,13 |
44,56 |
|
|
Консорциум |
178,3 |
44,50 |
49,76 |
|
|
PS-17 |
157,7 |
35,25 |
37,73 |
|
|
среднее |
167,9 |
42,79 |
44,01 |
|
|
Среднее |
Контроль |
152,9 |
38,25 |
33,00 |
|
KS-25 |
159,7 |
33,21 |
40,57 |
|
|
KS-31 |
159,8 |
46,96 |
43,00 |
|
|
KS-38 |
162,6 |
41,59 |
38,68 |
|
|
KS-54 |
164,0 |
46,00 |
36,71 |
|
|
Консорциум |
163,7 |
40,92 |
44,22 |
|
|
PS-17 |
153,7 |
36,04 |
36,44 |
|
|
среднее |
159,5 |
40,43 |
38,95 |
|
|
НСР05 А |
15,6 |
5,22 |
5,18 |
|
|
НСР05 В |
13,5 |
4,52 |
4,49 |
|
|
НСР05 АВ |
27,1 |
9,04 |
8,98 |
|
|
Фаза молочной спелости |
||||
|
Нур |
Контроль |
143,0 |
41,75 |
24,39 |
|
KS-25 |
146,3 |
39,25 |
21,53 |
|
|
KS-31 |
140,3 |
42,88 |
25,58 |
|
|
KS-38 |
142,7 |
48,25 |
25,81 |
|
|
KS-54 |
142,3 |
37,63 |
25,22 |
|
|
Консорциум |
133,7 |
42,75 |
19,38 |
|
|
PS-17 |
133,3 |
38,00 |
16,47 |
|
|
среднее |
140,2 |
41,50 |
22,63 |
|
|
РОСС-195 |
Контроль |
175,0 |
42,00 |
27,12 |
|
KS-25 |
180,0 |
50,13 |
34,23 |
|
|
KS-31 |
179,7 |
55,75 |
36,99 |
|
|
KS-38 |
192,0 |
66,75 |
38,28 |
|
|
KS-54 |
166,7 |
67,38 |
33,18 |
|
|
Консорциум |
186,3 |
49,38 |
30,68 |
|
|
PS-17 |
174,7 |
54,38 |
38,45 |
|
|
среднее |
179,2 |
55,11 |
34,13 |
|
|
Краснодарский-230 |
Контроль |
164,7 |
45,88 |
31,76 |
|
KS-25 |
163,3 |
57,00 |
35,22 |
|
|
KS-31 |
167,7 |
50,75 |
34,26 |
|
|
KS-38 |
160,3 |
45,00 |
31,61 |
|
|
KS-54 |
192,7 |
58,25 |
33,91 |
|
|
Консорциум |
181,7 |
56,00 |
25,53 |
|
|
PS-17 |
163,3 |
38,13 |
31,31 |
|
|
среднее |
170,5 |
50,14 |
31,94 |
|
|
Среднее |
Контроль |
160,9 |
43,21 |
27,76 |
|
KS-25 |
163,2 |
48,79 |
30,33 |
|
|
KS-31 |
162,6 |
49,79 |
32,28 |
|
|
KS-38 |
165,0 |
53,33 |
31,90 |
|
|
KS-54 |
167,2 |
54,42 |
30,77 |
|
|
Консорциум |
167,2 |
49,38 |
25,20 |
|
|
PS-17 |
157,1 |
43,50 |
28,74 |
|
|
среднее |
163,3 |
48,92 |
29,57 |
|
|
НСР05 А |
24,5 |
6,38 |
4,24 |
|
|
НСР05 В |
21,2 |
5,52 |
3,67 |
|
|
НСР05 АВ |
42,4 |
11,04 |
7,35 |
|
Отмечена положительная тенденция изменений в элементах структуры урожая изучаемых гибридов кукурузы (табл. 2). Длина початков в среднем по гибридам увеличилась на 1,18 см у гибрида Нур, на 0,60 см ‒ у гибрида РОСС-195 и на 0,82 см ‒ у гибрида Краснодарский-230.
Таблица 2 – Элементы структуры урожая гибридов кукурузы
(среднее за 2022‒2023 гг.)
|
Вариант* |
Длина початка, см |
Длина невыполненной части початка, см |
Кол-во рядов зерен в початке, шт. |
Кол-во зерен в ряду, шт. |
Озерненность початка, шт. |
Масса початка, г |
Масса зерна с початка, г |
Выход зерна с початка, % |
Масса 1000 зерен, г |
|
Гибрид Нур |
|||||||||
|
1 |
15,3 |
1,3 |
12,9 |
30,9 |
400,8 |
159,5 |
128,0 |
80,5 |
335,6 |
|
2 |
15,8 |
0,3 |
13,3 |
30,7 |
408,1 |
173,8 |
136,3 |
78,3 |
361,6 |
|
3 |
16,9 |
1,1 |
13,5 |
31,5 |
428,9 |
179,6 |
143,3 |
80,1 |
362,8 |
|
4 |
16,5 |
1,5 |
12,8 |
28,4 |
358,4 |
136,6 |
111,4 |
81,6 |
334,8 |
|
5 |
16,9 |
1,9 |
12,3 |
29,0 |
357,4 |
150,5 |
124,2 |
84,8 |
354,8 |
|
6 |
16,2 |
2,6 |
13,0 |
24,9 |
325,2 |
140,3 |
118,5 |
84,0 |
346,0 |
|
7 |
16,6 |
1,7 |
14,4 |
33,3 |
487,2 |
189,1 |
157,1 |
82,6 |
361,2 |
|
Сред-нее |
16,3 |
1,5 |
13,2 |
29,8 |
395,1 |
161,3 |
131,3 |
81,7 |
351,0 |
|
Гибрид РОСС-195 |
|||||||||
|
1 |
18,5 |
3,6 |
16,0 |
33,7 |
538,6 |
214,6 |
170,2 |
79,2 |
339,7 |
|
2 |
19,5 |
2,9 |
16,2 |
34,2 |
553,2 |
225,5 |
176,4 |
78,3 |
341,5 |
|
3 |
18,0 |
3,5 |
15,7 |
31,9 |
498,7 |
179,5 |
137,3 |
76,7 |
335,2 |
|
4 |
19,8 |
4,5 |
15,1 |
35,5 |
532,8 |
237,4 |
180,8 |
76,4 |
382,6 |
|
5 |
19,7 |
3,5 |
15,9 |
32,1 |
506,3 |
214,6 |
176,3 |
82,2 |
366,8 |
|
6 |
18,6 |
3,5 |
15,2 |
30,4 |
464,0 |
177,9 |
147,3 |
86,5 |
312,1 |
|
7 |
16,5 |
2,6 |
15,0 |
28,9 |
430,6 |
162,6 |
126,5 |
78,3 |
319,8 |
|
Сред-нее |
18,7 |
3,4 |
15,6 |
32,4 |
503,5 |
201,7 |
159,3 |
79,7 |
342,5 |
|
Гибрид Краснодарский-230 |
|||||||||
|
1 |
17,3 |
2,3 |
15,0 |
34,6 |
518,2 |
200,7 |
149,7 |
74,2 |
349,2 |
|
2 |
15,4 |
2,2 |
15,2 |
31,7 |
480,6 |
193,8 |
146,0 |
75,8 |
316,8 |
|
3 |
16,8 |
2,1 |
15,6 |
29,1 |
459,4 |
161,7 |
124,6 |
77,0 |
341,6 |
|
4 |
19,5 |
2,3 |
14,2 |
34,5 |
487,6 |
229,7 |
152,4 |
68,4 |
356,1 |
|
5 |
15,7 |
3,9 |
14,3 |
21,9 |
318,0 |
211,2 |
153,7 |
73,4 |
419,6 |
|
6 |
17,8 |
2,3 |
14,6 |
30,6 |
446,7 |
183,0 |
142,9 |
78,1 |
330,7 |
|
7 |
19,5 |
3,3 |
14,7 |
31,4 |
453,9 |
235,5 |
186,0 |
79,0 |
396,0 |
|
Сред-нее |
17,4 |
2,6 |
14,8 |
30,5 |
452,1 |
202,2 |
150,8 |
75,1 |
358,6 |
|
Среднее |
|||||||||
|
1 |
17,0 |
2,4 |
14,6 |
33,1 |
485,9 |
191,6 |
149,3 |
78,0 |
341,5 |
|
2 |
16,9 |
1,8 |
14,9 |
32,2 |
480,6 |
197,7 |
152,9 |
77,5 |
340,0 |
|
3 |
17,2 |
2,2 |
14,9 |
30,8 |
462,3 |
173,6 |
135,1 |
77,9 |
346,5 |
|
4 |
18,6 |
2,8 |
14,0 |
32,8 |
459,6 |
201,2 |
148,2 |
75,5 |
357,8 |
|
5 |
17,4 |
3,1 |
14,2 |
27,7 |
393,9 |
192,1 |
151,4 |
80,1 |
380,4 |
|
6 |
17,5 |
2,8 |
14,3 |
28,6 |
412,0 |
167,1 |
136,2 |
82,9 |
329,6 |
|
7 |
17,5 |
2,5 |
14,7 |
31,2 |
457,2 |
195,7 |
156,5 |
80,0 |
359,0 |
|
Сред-не |
17,5 |
2,5 |
14,5 |
30,9 |
450,2 |
188,4 |
147,1 |
78,8 |
350,7 |
|
НСР05 А |
1,8 |
0,4 |
1,7 |
3,7 |
65,4 |
28,4 |
16,4 |
8,3 |
46,4 |
|
НСР05 В |
1,6 |
0,3 |
1,5 |
3,2 |
56,7 |
24,6 |
14,2 |
7,2 |
40,2 |
|
НСР05 АВ |
3,2 |
0,6 |
3,0 |
6,4 |
113,4 |
49,2 |
28,4 |
14,3 |
80,3 |
* 1 – без препаратов, 2 – KS-25, 3 - KS-31, 4 -KS-38, 5 - KS-54, 6 – Консорциум, 7 – РS-17.
Обработка препаратами KS-38 и KS-54 привела к небольшому увеличению длины невыполненной части початка. На количество рядов зерен в початке обработка эндофитными штаммами бактерий практически не оказывала влияния. При анализе элементов структуры урожая отмечена положительная корреляция между длиной початков и количеством зерен в ряду. Такая тенденция отмечена при обработке препаратами KS-31 у гибрида Нур, KS-25 и KS-38 ‒ у гибрида РОСС-195. Положительного влияния на озерненность початков при применении эндофитных штаммов бактерий на кукурузе отмечено не было. Масса початков увеличивалась у гибрида Нур, в сравнении с контролем, в вариантах KS-25 (+14,3 г), KS-31 (+20,1 г) и PS-17 (+29,6 г). У гибрида РОСС-195 наибольшая масса початков отмечена в вариантах с препаратами KS-25 (225,5 г), KS-38 (237,4 г). У гибрида Краснодарский-230 при обработке препаратами KS-38 и PS-17 была отмечена наибольшая масса початков (229,7 и 235,5 г, соответственно).
Вследствие увеличения массы початка произошло увеличение и массы зерна с початка в этих же вариантах. Наибольшая масса зерна с початка была зафиксирована в вариантах PS-17 у гибрида Краснодарский-230 186,0 г и у гибрида РОСС-195 в варианте KS-38 180,8 г. Увеличение массы 1000 зерен произошло в вариантах KS-25 (+26 г), KS-31 (+27,2 г), KS-54 (+19,2 г), Консорциум (+10,4 г) и PS-17(+25,6 г) у гибрида Нур, по сравнению с контрольным вариантом. У гибрида РОСС-195 наибольшая масса 1000 зерен была получена в варианте KS-38 – 382,6 г, что больше контрольного варианта на 42,9 г. У гибрида Краснодарский-230 наибольшая масса 1000 зерен была отмечена в варианте KS-54 – 419,6 г.
Включение эндофитных штаммов бактерий в технологию возделывания кукурузы по-разному влияло на формирование урожайности зерна (табл. 3). Отмечены варианты, где происходило увеличение урожайности, и были варианты, где урожайность зерна была ниже контрольного варианта. У гибрида Нур наибольшая урожайность зерна сформировалась в варианте KS-25. Прибавка урожайности от опрыскивания этим препаратом составила 1,50 т/га. Прибавка урожайности при выращивании гибрида Нур была выявлена также в вариантах KS-31 (+0,71 т/га), KS-54 (+0,16 т/га) и PS-17 (+0,52 т/га). Не отмечено увеличения урожайности зерна кукурузы при обработке посевов в фазе 7…8 листьев препаратами KS-38 и Консорциум. Урожайность увеличивалась на 20 % при возделывании гибрида РОСС-195 и обработке препаратом KS-25. Урожайность зерна в этом варианте составила 7,77 т/га. Высокий уровень урожайности также сформировался в варианте KS-38. Прибавка урожайности от применения препарата здесь составила 0,99 т/га. В оставшихся вариантах урожайность была ниже контрольного варианта. Наибольшая урожайность зерна при выращивании гибрида Краснодарский-230 отмечена в варианте со стандартным препаратом – 7,39 т/га (прибавка урожайности 1,62 т/га). От опрыскивания кукурузы препаратом KS-54 урожайность зерна гибрида Краснодарский-230 увеличивалась на 24 %, по сравнению с контрольным вариантом. Также прибавка урожайности зерна у этого гибрида была выявлена при опрыскивании препаратом KS-25 (+0,52 т/га). В остальных вариантах увеличения урожайности не происходило.
Таблица 3 – Урожайность кукурузы на зерно, т/га
(среднее за 2022‒2023 гг.)
|
Гибрид (фактор А) |
Препарат (фактор В) |
Урожайность, т/га |
Прибавка урожайности, т/га |
|
Нур |
Контроль |
5,44 |
- |
|
KS-25 |
6,94 |
1,50 |
|
|
KS-31 |
6,15 |
0,71 |
|
|
KS-38 |
3,63 |
-1,81 |
|
|
KS-54 |
5,60 |
0,16 |
|
|
Консорциум |
3,54 |
-1,90 |
|
|
PS-17 |
5,96 |
0,52 |
|
|
среднее |
5,32 |
-0,12 |
|
|
РОСС-195 |
Контроль |
6,49 |
- |
|
KS-25 |
7,77 |
1,28 |
|
|
KS-31 |
4,90 |
-1,59 |
|
|
KS-38 |
7,48 |
0,99 |
|
|
KS-54 |
5,89 |
-0,60 |
|
|
Консорциум |
5,26 |
-1,23 |
|
|
PS-17 |
4,44 |
-2,05 |
|
|
среднее |
6,03 |
-0,46 |
|
|
Краснодарский-230 |
Контроль |
5,77 |
- |
|
KS-25 |
6,29 |
0,52 |
|
|
KS-31 |
4,79 |
-0,98 |
|
|
KS-38 |
4,20 |
-1,57 |
|
|
KS-54 |
7,15 |
1,38 |
|
|
Консорциум |
3,90 |
-1,87 |
|
|
PS-17 |
7,39 |
1,62 |
|
|
среднее |
5,64 |
-0,13 |
|
|
Среднее |
Контроль |
5,90 |
- |
|
KS-25 |
7,00 |
1,10 |
|
|
KS-31 |
5,28 |
-0,62 |
|
|
KS-38 |
5,10 |
-0,80 |
|
|
KS-54 |
6,21 |
0,31 |
|
|
Консорциум |
4,23 |
-1,67 |
|
|
PS-17 |
5,93 |
0,03 |
|
|
среднее |
5,67 |
-0,23 |
|
|
НСР05 А |
0,67 |
|
|
|
НСР05 В |
0,58 |
|
|
|
НСР05 АВ |
1,15 |
|
|
Опрыскивание препаратами с эндофитными штаммами бактерий увеличивало содержание белка в зерне кукурузы (табл. 4). Если в контрольном варианте в зерне гибрида Нур содержание белка составляло 11,8 %, то от проведения опрыскивания значения показателя увеличились на 0,4…1,1 %. Наибольшее увеличение содержания белка в зерне, по сравнению с контролем, отмечено в варианте KS-25. Содержание белка здесь составило 12,9 %, против 11,8 % в контрольном варианте. Меньше контроля содержание белка отмечено в вариантах KS-38 и PS-17. В зерне гибрида РОСС-195 содержание белка увеличивалось во всех вариантах с применением эндофитных штаммов бактерий на 0,5…1,5 % при наибольшем значении в варианте KS-38 – 11,3 % против 9,8 % в контрольном варианте. У гибрида Краснодарский-230 также отмечено увеличение содержания белка в зерне при опрыскивании препаратами с эндофитными штаммами бактерий. Наименьшее содержание белка зафиксировано в варианте Консорциум – 10,3 %, наибольшее – в варианте KS-54 – 11,2 %.
Таблица 4 – Содержание белка в зерне кукурузы, %
(среднее за 2022˗2023 гг.)
|
Гибрид (фактор А) |
Препарат (фактор В) |
Содержание белка, % |
+/- к контролю |
|
Нур |
Контроль |
11,8 |
- |
|
KS-25 |
12,9 |
+1,1 |
|
|
KS-31 |
12,6 |
+0,8 |
|
|
KS-38 |
11,3 |
-0,5 |
|
|
KS-54 |
12,2 |
+0,4 |
|
|
Консорциум |
12,4 |
+0,6 |
|
|
PS-17 |
10,3 |
-1,5 |
|
|
Среднее |
11,9 |
|
|
|
РОСС-195 |
Контроль |
9,8 |
- |
|
KS-25 |
10,9 |
+1,1 |
|
|
KS-31 |
9,8 |
0 |
|
|
KS-38 |
11,3 |
+1,5 |
|
|
KS-54 |
10,3 |
+0,5 |
|
|
Консорциум |
10,5 |
+0,7 |
|
|
PS-17 |
10,4 |
+0,6 |
|
|
Среднее |
10,4 |
|
|
|
Краснодарский-230 |
Контроль |
10,4 |
- |
|
KS-25 |
10,7 |
+0,3 |
|
|
KS-31 |
10,4 |
0 |
|
|
KS-38 |
10,9 |
+0,5 |
|
|
KS-54 |
11,2 |
+0,8 |
|
|
Консорциум |
10,3 |
-0,1 |
|
|
PS-17 |
10,6 |
+0,2 |
|
|
Среднее |
10,6 |
|
|
|
Среднее |
Контроль |
10,7 |
- |
|
KS-25 |
11,5 |
0,8 |
|
|
KS-31 |
10,9 |
0,3 |
|
|
KS-38 |
11,2 |
0,5 |
|
|
KS-54 |
11,2 |
0,6 |
|
|
Консорциум |
11,1 |
0,4 |
|
|
PS-17 |
10,4 |
-0,2 |
|
|
Среднее |
11,0 |
|
|
|
НСР05 А |
1,2 |
|
|
|
НСР05 В |
1,0 |
|
|
|
НСР05 АВ |
2,0 |
|
|
Выводы. Применение новых перспективных препаратов на основе эндофитных штаммов бактерий в посевах гибридов кукурузы путем опрыскивания в фазе 7…8 листьев оказывает положительное влияние на рост, развитие, биометрические показатели, урожайность зерна и содержание белка. Линейное нарастание общего габитуса гибрида кукурузы Нур лучше происходило при обработке препаратами KS-25, KS-38 и KS-54; гибрида РОСС-195 – Консорциум, KS-31 и KS-38, гибрида Краснодарский-230 – KS-31 и KS-54. В фазе молочной спелости зерна самая высокая надземная масса гибрида Нур отмечена в варианте с KS-38 (48,25 т/га), у гибридов РОСС-195 и Краснодарский-230 – с KS-54 (67,38 т/га 58,25 т/га). Наибольшая площадь листьев гибрида Нур зафиксирована в фазе формирования початков при использовании KS-31, гибридов РОСС-195 и Краснодарский-230 – Консорциум.
Применение препаратов с эндофитными штаммами бактерий приводит к увеличению общей длины початков на 0,60…1,18 см, но не оказывает влияния на число рядов зерен в початках и их озерненность. Отмечена положительная связь между длиной початка и количеством зерен в ряду. Масса початков масса зерна с початка увеличиваются при обработке посевов препаратами KS-25 и KS-38. Урожайность гибрида Нур в варианте с KS-54 возрастает, по сравнению с контролем, на 2,9 %, PS-17 – на 9,6 %, KS-31 – на 13,1 %, KS-25 – на 27,6 %. У гибрида РОСС-195 при опрыскивании препаратом KS-38 прибавка составила 15,3 %, KS-25 – 19,7 %, у гибрида Краснодарский-230 в варианте с KS-25 – 9,0 %, KS-54 – 24,0 %, PS-17 – 28,1%. Препараты с эндофитными штаммами бактерий способствовали повышению содержания белка в зерне гибрида кукурузы Нур на 0,15 %, РОСС-195 – на 0,73 %, Краснодарский-230 – на 0,28 %.
1. Эндофитные бактерии как перспективный биотехнологический ресурс и их разнообразие / В. К. Чеботарь, А. В. Щербаков, Е. Н. Щербакова и др. // Сельскохозяйственная биология. 2015. Т. 50. № 5. С. 648–654. doi:https://doi.org/10.15389/agrobiology.2015.5.648rus.
2. Штаммы бактерий из биоресурсной коллекции ФГБНУ ФНЦБЗР, обладающие ростстимулирующей активностью в отношении растений озимой пшеницы / А.М. Асатурова, Н.С. Томашевич, В.М. Дубяга и др. // Достижения науки и техники АПК. 2023. Т. 37. № 5. С. 21-27.
3. Ростостимулирующие, антиоксидантные и фунгицидные свойства эндофитных бактерий Bacillus thuringiensis на картофеле при заражении ризоктониозом / В.С. Масленникова, В.П. Цветкова, Е.В. Бедарева и др. // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. № 7. С. 49-55.
4. Изучение влияния эндофитных бактерий рода Bacillus на рост и стрессоустойчовость проростков яровой пшеницы и сои / Г. Х. Шаймуллина, Р. И. Сафин, О. А. Егорова и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2023. Т. 18. № 4 (72). С. 53‒59.
5. Курамшина З. М., Хайруллин Р. М. Повышение устойчивости растений к засухе с помощью эндофитных штаммов Bacillussubtilis // Физиология растений. 2023. Т. 70. № 3. С. 259–268. doi:https://doi.org/10.31857/S0015330322600760.
6. Гырнец Е.Ю., Асатурова А.М. Изучение полифункциональных свойств перспективных бактериальных агентов в отношении фитофагов и возбудителей болезней плодового ценоза // Достижения науки и техники АПК. 2023. Т. 37. № 5. С. 39-45.
7. Сафин Р. И. Особенности эндофитных бактерий и их использование в биологической защите растений // Биологическая защита растений с использованием геномных технологий: Сборник научных трудов по материалам I Всероссийской научно-практической конференции, Казань, 26–27 октября 2022 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2022. С. 248–254.
8. Effect sof phenotypic variation on biological propertie sof endophytic bacteria Bacillus mojavensis PS17 / R. G. C. Diabankana, Sh. Z. Validov, A. B. Vyshtakalyuket, et al. // Biology. 2022. Vol. 11. No. 9. P. 1305. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36138785/ (дата обращения: 13.09.2024). doi:https://doi.org/10.3390/biology11091305.
9. Сулейманов С. Р., Сафиоллин Ф. Н., Арсланов А. И. Влияние перспективных штаммов эндофитных бактерий на содержание сырого жира и валовой сбор растительного масла различных гибридов подсолнечника // Биологическая защита растений с использованием геномных технологий: Сборник научных трудов по материалам I Всероссийской научно-практической конференции, Казань, 26–27 октября 2022 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2022. С. 274–281.
10. Куликова, А. Х. Влияние цеолита и удобрений на его основе на урожайность кукурузы и баланс элементов питания в черноземе выщелоченном под ее посевами / А. Х. Куликова, А. В. Карпов, М. С. Черкасов // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2023. № 2(62). С. 69-75. doihttps://doi.org/10.18286/1816-4501-2023-2-69-75.
11. Якомаскин, С. С. Минеральное питание как основа физиологических процессов, происходящих в растениях / С. С. Якомаскин, В. И. Каргин, А. А. Зубарев // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2023. № 2(62). С. 36-40. doihttps://doi.org/10.18286/1816-4501-2023-2-36-42.
12. Влияние некорневых подкормок на формирование генеративных органов у кукурузы / М. Ю. Михайлова, Р. В. Миникаев, М. Ф. Амиров и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2024. Т. 19. № 1 (73). С. 12–17. doi:https://doi.org/10.12737/2073-0462-2024-12-17.
13. Занилов А. Х., Лешкенов А. М., Конова С. Р. Влияние предпосевного обогащения почвы микроорганизмами на урожайность зерна кукурузы на фоне органо-минеральных систем удобрения // Почвы и окружающая среда: Всероссийская научная конференция с международным участием, посвященная 55-летию Института почвоведения и агрохимии СО РАН, Новосибирск, 02–06 октября 2023 года. Новосибирск: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт почвоведения и агрохимии Сибирского отделения Российской академии наук, 2023. С. 271–275.
14. Potential of corn hybrids of universal use / M. Yu. Mikhailova, R. V. Minikaev, F. Sh. Faskhutdinov, et al. // BIO Web of Conferences. 2022. Vol. 52. P. 00085. URL:https://www.bioconferences.org/articles/bioconf/pdf/2022/11/bioconf_fies2022_00085.pdf (дата обращения: 13.09.2024). doi:https://doi.org/10.1051/bioconf/20225200085.
15. Перспективы повышения биологической активности биопрепаратов на основе бактерий рода Bacillus и нанокомпозитов хитозана (Обзор) / Л. Г. Яруллина, Ж. Н. Калацкая, Е. А. Черепанова и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 2023. Т. 59. № 5. С. 427–439. doi:https://doi.org/10.31857/S0555109923050185.
16. Эндофитные бактерии как агенты для биопестицидов нового поколения (обзор) / И. В.Максимов, Т. И.Максимова, Е. Р. Сарварова и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 2018. Т. 54. № 2. С. 134–148. doi:https://doi.org/10.7868/S0555109918020034.
17. Шабатуков А. Х., Хромова Л. М. Биологический контроль болезней кукурузы в условиях степной зоны Кабардино-Балкарии // Вестник АПК Ставрополья. 2019. № 3(35). С. 78–82. doi:https://doi.org/10.31279/2222-9345-2019-8-35-78-82.
18. Круглов Ю. В., Лисина Т. О., Андронов Е. Е. Bacillus megaterium 501rif как антидот гербицида прометрина в посевах овса и кукурузы // Сельскохозяйственная биология. 2020. Т. 55. № 3. С. 481–488. doi:https://doi.org/10.15389/agrobiology.2020.3.481rus.
19. Перспективные свойства Bacillus Thuringiensis и направления их использования для защиты растений / Р. М. Хайруллин, А. В. Сорокань, В. Ф. Габдрахманова и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 2023. Т. 59. № 4. С. 337–354. doi:https://doi.org/10.31857/S0555109923040074.
20. Сидорова Т. М., Асатурова А. М., Аллахвердян В. В. Особенности антагонизма бактерий рода Bacillus по отношению к токсиногенным грибам Fusarium при защите растений от болезни и контаминации микотоксинами (обзор) // Юг России: экология, развитие. 2021. Т. 16. № 4 (61). С. 86–103. doi:https://doi.org/10.18470/1992-1098-2021-4-86-103.
21. Влияние кратности обработок картофеля эндофитными бактериями Bacillus subtilis на содержание пигментов в листьях, продуктивность и устойчивость к болезням / Л. И. Пусенкова, С. Р. Гарипова, К. А. Федорова, М. А. Дедова // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36, № 10. С. 11-17. – doi:https://doi.org/10.53859/02352451_2022_36_10_11.
22. Михайлова М. Ю., Таланов И. П. Питательная ценность гибридов кукурузы при возделывании на зеленую массу // Аграрная наука. 2016. № 4. С. 9–11.
23. Влияние некорневых подкормок на формирование генеративных органов у кукурузы / М. Ю. Михайлова, Р. В. Миникаев, М. Ф. Амиров и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2024. Т. 19, № 1 (73). С. 12‒17. doi:https://doi.org/10.12737/2073-0462-2024-12-17.
24. Агротехнологии технических культур / М. Ф. Амиров, И. Р. Валеев, А. Р. Валиев и др. // Система земледелия Республики Татарстан: В 3-х частях. Том 1. Часть 2. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2014. С. 178–250.
