доктор сельскохозяйственных наук;
doctor of agricultural sciences;
Целью исследований была оценка эффективности различных биологических препаратов при различных методах их применения (обработка семян, обработка растений) на яровой пшенице. Объектом исследования была яровая пшеница (Triticum aestivum L) сорт Бурлак. Изучались два вида эндофитных бактерий Bacillus velezensis KS-25 и Bacillus velezensis KS-31. Исследования проводили в 2022-2023 годах на базе ООО «Агробиотехнопарк» ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ». Агрохимические показатели серой лесной почвы были следующими: содержание гумуса 3,0%, содержание подвижного фосфора очень высокое (250 мг/кг по Кирсанову), содержание обменного калия повышенное (170 мг/кг). Схема полевого опыта предусматривала изучение следующих вариантов: контроль (без обработки); обработка семян KS-25 дозой 1 л/т; обработка семян KS-31 дозой 1 л/т; опрыскивание растений KS-25 дозой 1 л/га; опрыскивание растений KS-31 дозой 1 л/га. Повторность опыта – четырехкратная, размещение делянок последовательное, площадь каждой делянки 24 м2. Сравнительно большая сухая масса корней и стебля в 2022 году была получена на варианте с обработкой семян штаммом KS-31 1 л/т и составила 3,45 и 15,24 грамма соответственно. В 2023 году лучшие показатели были получены на варианте с опрыскиванием растений штаммом KS-31 1 л/га и составили 3,26 и 14,1 граммов соответственно. Превышение сохранности всходов над контролем была получена на варианте с обработкой семян штаммом KS-25 1 л/т и увеличила этот показатель на 4,5%. При анализе структуры урожая яровой пшеницы, обнаружилось увеличение числа продуктивных стеблей на варианте с обработкой семян штаммом KS-25 1 л/т. Наибольшая масса зерна с 1 колоса была на двух вариантах, где проводилось опрыскивание растений штаммами KS-25 1 л/га и KS-31 1 л/га составившие по 0,99 граммов. Наибольшая урожайность зерна была получена на варианте с использованием штамма KS-31 при опрыскивании растений, где прибавка составила 0,35 т/га или 8,6%. На 1% уступил по урожайности вариант с опрыскиванием KS-25 1 л/га, где прибавка составила 0,31 т/га или 7,6%.
The aim of the research was to evaluate the efficiency of various biological preparations with different methods of their application (seed treatment, plant treatment) on spring wheat. The object of the study was spring wheat (Triticum aestivum L) of Burlak variety. Two types of endophytic bacteria Bacillus velezensis KS-25 and Bacillus velezensis KS-31 were studied. The studies were conducted in 2022-2023 at LLC Agrobiotechnopark of Kazan State Agrarian University. The agrochemical parameters of the gray forest soil were as follows: humus content of 3.0%, very high content of mobile phosphorus (250 mg/kg according to Kirsanov), increased content of exchangeable potassium (170 mg/kg). The field experiment design included studying the following options: control (no treatment); seed treatment with KS-25 at a dose of 1 l/t; seed treatment with KS-31 at a dose of 1 l/t; spraying plants with KS-25 at a dose of 1 l/ha; spraying plants with KS-31 at a dose of 1 l/ha. The experiment was repeated four times, the plots were placed sequentially, the area of each plot was 24 m2. A comparatively higher dry weight of roots and stems in 2022 was obtained in the variant with seed treatment with KS-31 strain at a dose of 1 l/t and amounted to 3.45 and 15.24 grams, respectively. In 2023 the best indicators were obtained in the variant with spraying plants with KS-31 strain at a dose of 1 l/ha and amounted to 3.26 and 14.1 grams, respectively. An excess of seedling survival over the control was obtained in the variant with seed treatment with KS-25 strain at a dose of 1 l/t and increased this indicator by 4.5%. When analyzing the structure of the spring wheat yield, an increase in the number of productive stems was found in the variant with seed treatment with KS-25 strain at a dose of 1 l/t. The highest grain weight per ear was obtained in two variants where plants were sprayed with strains KS-25 at a dose of 1 l/ha and KS-31 at a dose of 1 l/ha, which amounted to 0.99 grams each. The highest grain yield was obtained in the variant using strain KS-31 when spraying plants, where the increase was 0.35 t/ha or 8.6%. The variant with spraying KS-25 at a dose of 1 l/ha was 1% lower in yield, where the increase was 0.31 t/ha or 7.6%.
Огромной проблемой в настоящее время является применение большого количества пестицидов. Использование пестицидов создает угрозу для здоровья человека и окружающей среды [1, 2, 3].Исследования, проведенные в различных районах Республики Татарстан, показали, что превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) по применению пестицидов может доходить до 2,7 [4].В настоящее время увеличивается роль биологических препаратов как аналогов пестицидам для защиты растений от фитопатогенов и для преодоления различных абиотических стрессов во время вегетации культур [5, 6, 7].Одной из групп, входящих в состав биоагентов при создании биопрепаратов, являются эндофитные бактерии [8]. Эндофитные микроорганизмы играют большую роль в процессах, происходящих в растительном организме, помогая растению-хозяину улучшать рост, проявлять устойчивость к различным абиотическим стрессам и снижать инфекционный фон при возделывании сельскохозяйственных культур [9, 10, 11].Ведущей зерновой культурой в РФ является яровая пшеница [12, 13].Развитие различных инфекционных болезней на яровой пшенице, а также стрессовые факторы значительно влияют на получение урожая этой культуры [14, 15].Как показывают исследования, биологические препараты положительно влияют на экологическую пластичность, структуру и урожайность этой культуры, повышая ее качественные характеристики [16, 17, 18].В связи с вышеизложенным, целью исследований была оценка эффективности различных биологических препаратов при различных методах их применения (обработка семян, обработка растений) на яровой пшенице. Условия, материалы и методы. Объектом исследования была яровая пшеница (Triticum aestivum L.) сорт Бурлак. Исследования проводились в 2022-2023 годах на базе ООО «Агробиотехнопарк» ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ». Полевые опыты проводились на типичных серых лесных почвах с содержанием в пахотном слое гумуса 3,0%, подвижного фосфора очень высокое (250 мг/кг по Кирсанову), обменного калия повышенное (170 мг/кг). Реакция почвенной среды была близка к нейтральной (рН 6,6 солевой вытяжке). Изучались два вида эндофитных бактерий Bacillus velezensis KS-25 и Bacillus velezensis KS-31 как наиболее эффективно повлиявших на проростки в лабораторных исследованиях. Схема полевых исследований предусматривала изучение следующих вариантов:1. Контроль (без обработки)2. Обработка семян KS-25 дозой 1 л/т3. Обработка семян KS-31 дозой 1 л/т4. Опрыскивание растений KS-25 дозой 1 л/га5. Опрыскивание растений KS-31 дозой 1 л/гаВ фазе выхода в трубку проводилось опрыскивание растений биопрепаратами. Полевые опыты закладывались в четырехкратной повторности, делянки размещали последовательно, общая площадь делянок – 24 м2, учетная – по 20 м2. Предшественник – чистый пар. Во время ухода за посевами в фазе кущения яровой пшеницы для уничтожения сорняков проводили опрыскивание гербицидами Ластик Экстра КЭ и Балерина Супер СЭ (0,8 + 0,5 литра). В ходе выполнения исследований проведены наблюдения, учеты, анализ биологического урожая и его структуры методом снопа (сохранность растений, продуктивная кустистость, масса зерна, масса соломистой части образца) по методикам Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Уборку осуществляли в фазе полной спелости зерна комбайном САМПО-500. Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову.В 2022 году наблюдалась благоприятная погода для развития яровой пшеницы (рис. 1). В мае выпала двойная норма осадков из-за чего полевые работы начались позднее. Дальнейшее увеличение температуры и наличие осадков в период вегетации положительно отразилась на росте и развитии яровой пшеницы при гидротермическом коэффициенте (ГТК-1,35). 2023 год охарактеризовался ранним началом полевых работ из-за раннего прихода весны. В период вегетации наблюдалась засуха из-за повышенного температурного режима и отсутствии осадков в наиболее критические фазы развития культуры по влагообеспеченности. Рис. 1 - Метеорологические условия в период вегетации яровой пшеницы, 2022-2023 годыРезультаты и обсуждение. Накопление сухой массы растениями в фазу колошения зависела прежде всего от метеорологических условий, а также от варианта обработки (рис.2). В 2022 году сухая масса корней и стебля на варианте с обработкой семян штаммом KS-31 1 л/т была значительно выше, чем в контроле, и составила 3,45 и 15,24 грамма соответственно. В 2023 году лучшие результаты были получены при опрыскивании растений KS-31 и составили 3,26 и 14,1 граммов соответственно. Рис. 2 – Сухая масса растений в фазу колошения в зависимости от использования штаммов KS-25 и KS-31, 2022-2023 гг. На вариантах с использованием биологических препаратов наблюдалось улучшение показателей выживаемости растений (табл.1). Обработка семян штаммом KS-31 1 л/т увеличила полевую всхожесть на 1% по сравнению с контролем. Наибольшая сохранность всходов была получена на варианте с обработкой семян штаммом KS-25 1 л/т и увеличила этот показатель на 4,5%. Варианты с опрыскиванием растений также улучшали показатели выживаемости растений. Таблица 1 – Выживаемость всходов яровой пшеницы сорта Бурлак к уборке в зависимости от использования штаммов KS-25 и KS-31, среднее за 2022-2023 гг.ВариантЧисло всходов, шт./м²Полевая всхожесть, %Число растений к уборке, шт./м²Коэффициент продуктивной кустистостиВыживаемость всходов к уборке, %1.Контроль (без обработки)44373,83481,2978,52.KS-25 1 л/т44774,53711,2283,03.KS-31 1 л/т44974,83691,2182,14.KS-25 1 л/га44674,33661,1882,05.KS-31 1 л/га44474,03621,281,5НСР054,56 4,22 Анализируя структуру урожая яровой пшеницы (табл. 2), обнаружилось увеличение количества продуктивных стеблей на варианте с обработкой семян штаммом KS-25 1 л/т. В то же время на вариантах с опрыскиванием растений штаммами KS-25 (1 л/га) и KS-31 (1 л/га) наблюдалось уменьшение этого показателя. Высота растений, длина колоса и число зерен в колосе незначительно улучшились на всех вариантах использования биопрепаратов. Наибольшая масса зерна с одного колоса было получено на вариантах с опрыскиванием растений KS-25 1 л/га и KS-31 1 л/га, и составило 0,99 грамма на обоих вариантах. Таблица 2 – Влияние изучаемых штаммов KS-25 и KS-31 на элементы структуры урожая яровой пшеницы сорта Бурлак среднее за 2022-2023 гг.ВариантВысота растений, смЧисло продуктивных стеблей, шт./м²Длина колоса, смЧисло колосков в колосе, шт.Число зерен в колосе, шт.Масса зерна с 1 колоса, г1.Контроль (без обработки)844458,315260,912.KS-25 1 л/т854508,515270,963.KS-31 1 л/т874448,615270,964.KS-25 1 л/га864338,615270,995.KS-31 1 л/га874338,715270,99НСР052,064,62 0,08 Анализируя полученную урожайность (табл.3), отметим, что наибольшая урожайность зерна была получена при опрыскивании растений штаммом KS-31 (1 л/га), где урожайность увеличилась на 0,35 т/га или на 8,6% по сравнению с контролем. При опрыскивании штаммом KS-25 (1 л/га) прибавка составила 0,31 т/га, что на 1% меньше, чем при использовании KS-31. Таблица 3 – Влияние изучаемых штаммов KS-25 и KS-31 на урожайность зерна яровой пшеницы сорта Бурлак, 2022-2023 гг.ВариантУрожайность зерна, т/гаСредняяПрибавка2022 г.2023 г. т/га%1.Контроль (без обработки)4,163,954,05--2.KS-25 1 л/т4,544,054,290,245,93.KS-31 1 л/т4,344,154,240,194,74.KS-25 1 л/га4,474,254,360,317,65.KS-31 1 л/га4,514,304,400,358,6НСР05, т/га0,120,10 Биологические препараты положительно влияют на качество урожая (табл.4). На варианте с опрыскиванием растений KS-25 1 л/га, содержание сырой клейковины увеличилось на 3,9% по сравнению с контролем. Наибольшее содержание клейковины было получено в засушливом 2023 году.Таблица 4 – Влияние биологических препаратов на содержание сырой клейковины в зерне яровой пшеницы сорта Бурлак в 2022-2023 гг. ВариантСодержание сырой клейковины, %± к контролю%%20222023Средняя 1.Контроль (без обработки)21,732,627,1--2.KS-25 1 л/т25,034,829,92,810,33.KS-31 1 л/т19,034,226,6--4.KS-25 1 л/га25,636,431,03,914,35.KS-31 1 л/га23,234,628,91,86,6НСР05, %0,90,85 Выводы. Исследования показали, что обработка семян биопрепаратом на основе эндофитных бактерий штамма KS-25 1 л/т способствовала увеличению сохранности растений на 4,5%, урожайности на 5,9%. Наиболее эффективным препаратом при опрыскивание вегетирующих растений был штамм KS-31 1 л/га, обеспечивший наибольшую массу зерна с 1 колоса, прибавку урожайности 0,35 т/га.