УДК 633.11:632+632.937
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР РОСТА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
Г.Л. Харченко, кандидат биологических наук,
Т.А. Рябчинская, доктор сельскохозяйственных наук,
И.Ю. Бобрешова, кандидат сельскохозяйственных наук,
Н.А. Саранцева «
Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений» e-mail: biometod@mail.ru
В статье обсуждаются результаты опытов по оценке полифункционального действия биологического препарата Стиммунол ЕФ на озимой пшенице. Разработан оптимальный регламент его применения: однократная обработка посевов в весенний период в фазу кущения в норме расхода 20 мл/га. В результате обработки растений прибавка урожая составляет 16-25 %.
Ключевые слова: озимая пшеница, иммунизирующее действие, биологическая эффективность, норма расхода, обработка растений, фаза развития растений
Препараты-фитоактиваторы с иммуно- и рострегулирующими свойствами на основе метаболитов бактерий, грибов, растений и животных в последнее десятилетие все чаще становятся объектами исследований в защите растений. Применение их способствует повышению адаптационных свойств самих защищаемых растений по отношению к различным вредным организмам, и прежде всего фитопатогенным, к комплексу неблагоприятных факторов среды и в конечном итоге – повышению продуктивности и качества сельскохозяйственной продукции [1-6].
Поиск наиболее эффективных биопродуцентов привел к созданию полифункционального препарата-регулятора роста растений Стиммунол ЕФ на основе гибридной популяции компостного червя. В экстракте биомассы червей был установлен комплекс действующих веществ, обладающих элиситорным действием, присущим многим регуляторам роста растений [1, 2, 6-10]. В настоящее время препарат производится ООО «ЭкоПроект-НТ» (с. Петропавловка, Воронежская обл.).
Задачей наших исследований явилась разработка регламентов применения регулятора роста Стиммунол ЕФ на посевах озимой пшеницы, в частности, определение оптимальной нормы расхода препарата, сроков и кратности его применения. С этой целью на производственных посевах озимой пшеницы сорта Губернатор Дона в ФГУП им. А.Л. Мазлумова Россельхозакадемии в 2010-2012 гг. была проведена серия опытов. Почвенно-климатические условия района проведения исследований типичны для лесостепи ЦЧР. Агротехника возделывания культуры в опытах – общепринятая для региона. Работу выполняли в соответствии с общепринятыми методиками и рекомендациями [11-15]. Посевы пшеницы были обработаны Стиммунолом ЕФ (Ст ЕФ) однократно осенью в фазу начала кущения культуры и весной после перезимовки озимых в фазу кущения, а также двукратно в аналогичные сроки. Нормы расхода препарата – 10 и 20 мл/га при расходе рабочей жидкости 200 л/га. Другим исследуемым элементом регламента применения препарата в опытах была норма расхода Стиммунола ЕФ в диапазоне от 10 до 40 мл/га при опрыскивании озимых весной в фазу кущения (стадия развития ВВСН 23), выход в трубку (ВВСН 30-32) и начало колошения (ВВСН 47-51). Эталоном служил широко применяемый препарат группы регуляторов роста растений в рекомендуемой норме расхода, в контроле растения не обрабатывали.
Изучение фотосинтетических процессов, происходящих в растениях озимой пшеницы, обработанных биостимулятором Стиммунол ЕФ, изучали с помощью N-тестера Yara International (Токио, Япония).
Метеорологические условия вегетационных сезонов 2010-2011 гг. в целом складывались благоприятно для развития культуры. Однако затянувшаяся теплая осень способствовала некоторому перерастанию растений. Ранневесеннее обследование перезимовавших посевов озимых показало существенное положительное влияние осеннего применения Стиммунола ЕФ. Отмечено преимущество низкой дозировки препарата по влиянию на коэффициент кущения растений (5,0 против 4,1 в контроле).
Условия осенне-весеннего периода 2011-2012 гг. складывались для развития озимой пшеницы сложно, часто выходя за рамки среднестатистических многолетних данных температурного и водного режимов. Продолжительные сухие периоды осени и весны при превышении среднемноголетней температуры воздуха на 2-7°С и более способствовали тому, что посевы были ослаблены и изрежены, коэффициент кущения составил 2,3-2,8. Летний период характеризовался также высокой температурой с частыми засушливыми периодами. В этих условиях применение фитоактиватора Стиммунол ЕФ оказало позитивное влияние на растения озимой пшеницы и в целом на продуктивность культуры.
Обследование перезимовавших посевов весной показало достаточно высокий фунгистатический эффект осеннего применения Стиммунола ЕФ. На фоне развития корневых гнилей гельминтоспориозной этиологии в контроле до 18,6 % эффективность препарата составила 32-54 %. Биологическая эффективность ранневесеннего применения фитоактиватора достигала 63 %. Разница между эффективностью препарата в различных дозировках была несущественной. Двукратная обработка посевов (весной и осенью) позволила увеличить фунгистатический эффект на 14 % относительно однократного применения препарата, причем только при использовании его меньшей дозировки (10 мл/га).
На фоне развития септориоза не более 6,7-9,6 % иммунизирующий эффект применения Стиммунола ЕФ составил в среднем 23-40 % (табл. 1). В отношении данного фитопатогена отмечено преимущество весеннего применения фитоактиватора в норме расхода 20 мл/га (биологическая эффективность 46-59% ) . Двукратная обработка посева препаратом способствовала развитию некоторого десенсибилизирующего эффекта, особенно в варианте с большей нормой расхода Стиммунола ЕФ.
Предшествующими многолетними исследованиями доказано, что препараты группы Стиммунол на основе почвенных олигохет вызывают индукцию пролонгированного системного иммунитета, что проявляется в снижении пораженности листового аппарата сельскохозяйственных культур различными фитопатогенами через 1,5-2 месяца и более после обработки растений [16, 17]. Так, иммунизирующий эффект весеннего применения Стиммунола ЕФ в защите флагового листа пшеницы был на достаточно высоком уровне: против мучнистой росы – 32-45 %, бурой ржавчины – 49-73 %. Более стабильный эффект отмечен в варианте с нормой расхода 20 мл/га независимо от кратности применения.
Таблица 1. Иммунизирующее действие Стиммунола ЕФ против различных болезней листового аппарата на озимой пшенице (биологическая эффективность, %
Примечание: * – в контроле дано развитие заболевания, %
Из литературных источников известно, что при обработке растений огурца элиситорными регуляторами роста (Хитозар Ф, Иммуноцитофит) в клетках активизируется жасмонатный сигнальный путь формирования защитных реакций, который выражается в системном репеллентном действии, что обеспечивает повышение устойчивости растений к различным фитофагам [18]. При обработке томата Хитозаром Ф, выступающим в роли индуктора болезнеустойчивости, резко снижается привлекательность растений для имаго калифорнийского трипса [19, 20]. Аналогичное неспецифическое действие Стиммунола ЕФ на другие компоненты агроценоза, в частности, индукцию устойчивости растений к вредным членистоногим, оценили в отношении клопа вредная черепашка. Установлено снижение поврежденности посевов в опытах в среднем на 14-41 % (поврежденность колосьев в контроле 10,5 %, максимально – до 58,1 % при однократном опрыскивании растений препаратом в дозировке 20 мл/га весной (рис. 1).
Рис. 1. Неспецифическое действие Стиммунола ЕФ на клопа вредная черепашка
Общеизвестно непосредственное влияние таких показателей, как площадь листа, содержание хлорофилла в листьях, отражающее фотосинтетическую активность растений, на элементы их продуктивности [21, 22]. Содержание хлорофилла в листьях растений в фазу колошения в опытных вариантах было выше, чем в контрольном на 42-153 ед. (10-36% , в фазу молочной спелости различия между ними были недостоверными. С учетом ростового эффекта по флаговому листу (увеличение площади ассимиляционной поверхности на 6,7-18,7% фотосинтетическая продуктивность под влиянием фитоактиватора значительно возросла.
На продуктивность культуры основное влияние оказывают густота стояния растений и количество продуктивных стеблей на единицу площади, а также различные показатели ростовой активности и структуры урожая. Применение Стиммунола ЕФ на озимой пшенице по различным регламентам в целом положительно сказалось на продуктивности культуры (рис. 2). Так, отмечено достоверное увеличение (от 5 до 13% ) основных показателей ростовой активности, максимально – при однократном применении препарата весной в норме расхода 20 мл/га. Показатели структуры урожая и биометрии существенно превышали значения контроля – в среднем на 5-11 %, максимально – до 19 %.
Двукратное использование препарата (осенью и весной в фазу кущения) позволяло повысить урожайность культуры на 8,9-9,7 %, что, однако, в 1,7-2,1 раза ниже эффективности однократного его применения.
Стиммунол ЕФ оказал положительное действие и на качество зерна: общая стекловидность относительно контроля увеличилась на 4,3-7,4 %, массовая доля клейковины – на 1,0-1,6 %, а содержание белка находилось на уровне контрольных значений.
Наиболее важными элементами регламента применения любого препарата являются норма его расхода и сроки применения. Оптимальная дозировка позволяет получить высокие разносторонние эффекты действия препарата, что особенно актуально для препаратов группы регуляторов роста растений.
В результате исследований получены положительные эффекты иммунизирующего, защитного и ростстимулирующего действия полифункционального биостимулятора, но величина их зависела как от нормы расхода препарата, так и срока его применения.
Рис. 2. Влияние препарата Стиммунол ЕФ на продуктивность растений и структуру урожая при обработке растений осенью и весной в фазу кущения
Иммунизирующее действие в отношении болезней листьев озимой пшеницы Стиммунол ЕФ оказывает в течение длительного периода (1,5-2 месяца после обработки). Наибольший эффект, превышающий эффективность эталона, отмечен при использовании более низких дозировок препарата (табл. 2).
В целом по результатам опытов на фоне низкого и среднего уровня развития различных заболеваний по общему защитному действию препарата оптимальной дозировкой является 20 мл/га в разные сроки применения с некоторым преимуществом более раннего опрыскивания.
Таблица 2. Фунгистатическое действие Стиммунола ЕФ в отношении болезней листьев озимой пшеницы при весеннем применении в фазу кущения (биологическая эффективность, %
Примечание: 1) –в контроле дано развитие болезни, %
В процессе изучения связей фотосинтетической активности растений озимой пшеницы с продуктивностью было установлено, что в определенных дозировках Стиммунол ЕФ при позднем применении (в фазу начала колошения) вызывает существенное усиление процессов фотосинтеза, что, однако, ведет к снижению уровня продуктивности растений. Это явление, отмечаемое нами и ранее, возможно связано с определенным оттоком пластических веществ от колоса к листьям в фазе созревания при некотором физиологическом затягивании вегетации, вызванном действием регулятора роста.
Наибольшее влияние Стиммунол ЕФ при различных регламентах применения (дозировки и сроки опрыскивания) оказывал на биометрические показатели и структуру урожая, в результате прибавка урожая значительно варьировала: от 1,7 до 24,8 % (0,8-3,4 ц/га). Оптимальной нормой расхода препарата является 20 мл/га. По сравнению с эталоном прибавки урожая в различных опытах были более чем в 2 раза выше. Наиболее существенно продуктивность озимой пшеницы зависела от срока применения препарата. Так, если более раннее применение способствовало получению прибавки урожая в сравнении с контролем 9,2-24,8 %, то обработка в фазу колошения – не более чем 0,7-6,1 % (рис. 3).
Рис. 3. Влияние нормы расхода препарата Стиммунол ЕФ на продуктивность растений озимой пшеницы в зависимости от срока обработки
Применение стимулятора можно совмещать с обработкой растений гербицидами и фунгицидами, при отсутствии ростстимулирующего действия у последних, а также с органоминеральными смесями и микроудобрениями. Наиболее технологично совмещение стимулятора роста с гербицидом в фазу кущения весной. В производственных условиях (ООО «Пром-Инвест», Воронежская обл., 2013 г.) обработка Стиммунолом ЕФ (20 мл/га) в баковой смеси с гербицидом Гранд Плюс, ВДГ (0,02 кг/га) и органоминеральным удобрением Поли-фид (2 кг/га) позволила получить прибавку урожая 5,0 ц/га или 22,7% по сравнению с использованием только гербицида и удобрения.
Таким образом, эффективным приемом повышения урожайности озимой пшеницы и устойчивости ее к ряду заболеваний, особенно при неблагоприятных (стрессовых) условиях развития растений, является однократное весеннее опрыскивание посевов в фазу кущения биологическим полифункциональным регулятором роста Стиммунол ЕФ в норме расхода 20 мл/га. Соблюдение данного регламента, своевременное и качественное опрыскивание дают возможность повысить продуктивность озимой пшеницы до 16-25 %.
Литература
1. Шакирова Ф.М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция. –Уфа: Гилем, 2001. – 160 с.
2. Тютерев С.Л. Научные основы индуцированной устойчивости растений. – С-Пб.: Наука, 2002. – 328 с.
3. Ларионов Г.И. Универсальные препараты в современном сельскохозяйственном производстве // Биологические препараты растительного происхождения и их применение в технологии возделывания сельскохозяйственных культур. – Новосибирск: Изд-во ИЦиГ СО РАН, 2004. – С. 70-72.
4. Прусакова Л.Д., Малеванная Н.Н., Белопухов С.Л. и др. Регуляторы роста растений с антистрессовыми и иммунопротекторными свойствами // Агрохимия. – 2005. – № 11. – С. 76-86.
5. Злотников А.К. Биопрепарат Альбит для повышения урожая и защиты сельскохозяйственных культур / ВНИИ защиты растений МСХ РФ. – Подольск, ПФОП, 2006. – 327 с.
6. Шаповал О.А., Можарова И.П., Коршунов А.А. Регуляторы роста растений а гротехнологиях // Защита и карантин растений. – 2014. – № 6. – С. 16-20.
7. Ильинская Л.И., Васюкова Н.И., Озерецковская О.Л. Биохимические аспекты индуцированной устойчивости и восприимчивости растений. Итоги науки и техники. – Защита растений. – М., 1991. – Т. 7. – 193 с.
8. Кульнев А. И. Соколова Е.А. Стимуляция устойчивости и активизация ростовых процессов у высших растений полиненасыщенными жирными кислотами как общебиологическое явление // I Всероссийская конференция по иммунитету растений к болезням и вредителям, посвященная 300-летию Санкт-Петербурга: науч. матер. – С-Пб. Пушкин, 2002. – С. 143-144.
9. Колупаев Ю.Е., Карпец Ю.В. Участие растворимых углеводов и низкомолекулярных соединений азота в адаптивных реакциях растений // Вісн. Харків. націон. аграрн. ун-ту. – Сер. Бiологiя. – 2010. – В. 2 (20) – С. 36-53.
10. Рябчинская Т.А., Харченко Г.Л., Бобрешова И.Ю. и др. Природные лиганды и перспективы их практического использования в фитосанитарных технологиях / // Агрохимия. – 2012. – № 11. – С. 34-39.
11. Методические указания по государственным испытаниям фунгицидов, антибиотиков и протравителей. – М.: Россельхозиздат, 1985. – 130 с.
12. Болезни зерновых колосовых культур (рекомендации по проведению фитосанитарного мониторинга). – М.: Росинформагротех, 2010. – 140 с.
13. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.
14. Зайцев Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. – М.: Наука, 1984. – 430 с.
15. Рябчинская Т.А., Харченко Г.Л., Саранцева Н.А. и др. Методические указания по комплексной оценке эффективности полифункционального действия препаратов-фитоактиваторов иммунитета и продуктивности. – Рамонь: Истоки, 2009. – 45 с.
16. Харченко Г.Л., Рябчинская Т.А., Саранцева Н.А. и др. Эффективность нового иммуномодулятора на озимой пшенице // Защита и карантин растений. – 2012. – № 5. – С. 27–28.
17. Т.А. Рябчинская, Г.Л. Харченко, И.Ю. Бобрешова и др. На заметку агроному: новый биологический фитоактиватор и перспективы его практического применения в экологизированном растениеводстве // Образование в области изменения климата и альтернативной энергетики: матер. XVIII Междунар. конф. «Экологическое образование в интересах устойчивого развития». – С-Пб.: Зеленый крест, 2011. – С.235-237.
18. Кириллова О.С. Семиохимические взаимодействия и индуцированные защитные реакции в растениях огурца при повреждении фитофагами: Автореф. дисс. … канд. биол. наук. – СПб.: RIZO-печать, инновационный центр защиты растений., 2015. – 21 с.
19. Селицкая О.Г. Ольфакторные реакции имаго калифорнийского трипса Frankliniella occidentalis pergannde (Thysanoptera: Thripidae) на листья томата, обработанные хитозаром-Ф // Индуцированный иммунитет сельскохозяйственных культур – важное направление в защите растений: матер. Всеросс. науч.-практ. конф. – С-Пб.: Всероссийский НИИ защиты растений (ВИЗР), 2006. – С. 38–39.
20. Степанычева Е.А. Черменская Т.Д., Петрова М.О. и др. Влияние иммуномодуляторов на устойчивость растений томата к вредителям защищенного грунта // Индуцированный иммунитет сельскохозяйственных культур – важное направление в защите растений: матер. Всеросс. науч.-практ. конф. – С-Пб.: Всероссийский НИИ защиты растений (ВИЗР), 2006. – С. 42–44.
21. Безлер Н.В. Ретарданты и продуктивность сахарной свеклы // Сахарная свекла. – 2000. – № 7. – С. 9–10. 22. Ершова Л.А. Морфофизиологическая реакция ярового ячменя на поражение кормовыми гнилями // Пути сохранения плодородия почвы и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтном земледелии Центрального Черноземья: матер. засед. террит. координац. совета «Проблемы земледелия ЦЧР». – Ч. 2. Воронеж: Истоки, 2009. – С. 85–86.
Biological polyfunctional growth regulator for winter wheat
G.L. Kharchenko, T.A. Ryabchinskaya, I.Yu. Bobreshova, N.A. Sarantseva
Results of experiences on an assessment of polyfunctional action of biological preparation Stimmunol EF on the winter wheat are discussed in article. The optimum regulation of its application are developed: single processing of crops during the spring period in the tillering phase at consumption rate of 20 ml/hectare. In a result of treatment plants a rise crop makes 16-25%.
Key words: winter wheat, immunizing effect, biological effectiveness, the rate of consumption, treatment plants, phase of plant development, productivity, rise crop.
| 
