CC BY
98
УДК 633. 16:631. 527:526.32
БИОТЕХНОЛОГИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР
Л.В. Игольникова, к.с.-х.н., старший научный сотрудник, Igolnikova. lyubov @ yandex. ru -НВНИИСХ - филиал ФНЦ агроэкологии РАН
Целью исследований является изучение применения различных биопрепаратов при возделывании полевых культур. Биопрепараты применяются следующим образом: послеуборочная обработка растительных остатков с одновременной заделкой в почву (основной прием); предпосевное протравливание семян и некорневые подкормки растений по вегетации. В результате применения биопрепа-
ратов за годы испытания значительно повысилась урожайность полевых культур, уменьшилась инфи-цированность семян и растительных остатков, возросла рентабельность хозяйства.
Ключевые слова: растения, посевы, семена, вегетация, микроорганизмы, удобрения, биопрепараты, почва, плодородие, подкормки, урожайность, рентабельность, экология.
Как в современных условиях обеспечить посевы сельскохозяйственных культур питанием, сохранить плодородие или снизить темпы деградации почв? Это основные вопросы растениеводства. До сих пор традиционное земледелие продолжает стабильно развиваться благодаря сильной зависимости от химикатов. Но сокращение естественного плодородия почвы при традиционной системе земледелия невозможно компенсировать за счет внесения удобрений. Несмотря на то, что удобрения могут увеличить производительность во много раз, они негативно влияют и меняют плодородие почв, нанося ей невосполнимый ущерб. Все это означает, что почвы, обрабатываемые традиционным способом, становятся все более зависимыми от химических удобрений до тех пор, пока не наступит день, когда соотношение затраты - преимущества не станет отрицательным. Рост цен на удобрения и активное падение плодородия из-за неразумного использования земли заставляют аграриев задумываться над поиском дешевых и эффективных способов насыщения почвы гумусом. Всё живое процветает благодаря почве, но и сама почва - продукт этого процветания. Растения живут благодаря почве и одновременно являются её создателями. Так же и живность, и микробы - почва их заботливый дом, но этот дом - продукт их жизни. Плодородие почвы создают миллиарды почвенных бактерий, микроскопических грибков, червей и других живых организмов. Именно они переводят минералы и органику в усвояемую для растений форму. Чтобы эффективно работать на земле, надо привлечь этих маленьких помощников для совместного выращивания урожая, то есть надо работать не вопреки законам природы, а в согласии с ней. Только при постоянном поступательном росте плодородия можно сделать сельскохозяйственное производство прибыльным [1,2].
Корни растений, как известно, находятся в окружении микроорганизмов, которые создают своеобразный «чехол» - ризосферу, и являются трофическими посредниками между почвой и растением. Симбиотические отношения между растением и грибами называют микоризой. С помощью микоризы растения используют больший объем почвы. Гифы гриба более чем на порядок тоньше корневых волосков и поэтому способны проникать в тончайшие поры почвы. Гриб поставляет растению сбалансированные питательные вещества и улучшает снабжение влагой. Он работает словно мощный насос, впитывая влагу из почвы и извлекая питательные вещества для растений. За счет микоризы корневое питание растений усиливается
в 15 раз. Взамен растения очень щедро делятся со своими симбионтами, отдавая им до 40% продуктов своего синтеза [3].
Сегодня, к сожалению, в некоторых почвах отдельные виды полезных микроорганизмов находятся на грани исчезновения. Их место занимают нетипичные для почвообразовательных процессов и эффективного взаимодействия с растениями микроорганизмы. При этом корни растений заселяют патогенные микроорганизмы, которые, соответственно, выполняют и нетипичные функции - они не «кормят» сельскохозяйственные культуры элементами питания, а паразитируют на растительном организме. В связи с этим мобилизация биологических факторов приобретает всё большую актуальность и, являясь одним из основных звеньев экологизации сельскохозяйственного производства, позволяет получать высокие урожаи, обеспечивая при этом воспроизводство почвенного плодородия
[4].
Материалы и методы. Причины использования биопрепаратов в сельском хозяйстве следующие:
- экологичность. Они не токсичны для человека, растений, животных. Не накапливаются в почве, растениях и организме - сами живые культуры микроорганизмов со временем встраиваются в агро-ценоз, а продукты их метаболизма распадаются в течение суток. Не требуют специальных мер защиты - та же триходерма и сенная палочка в больших количествах наличествует в организме человека;
- отсутствие резистентности. Как известно насекомые, также как и грибы, и бактерии, которые являются возбудителями болезней, довольно быстро привыкают к используемым пестицидам, что снижает эффективность защитных мер. Применение биопрепаратов, напротив, не позволяет вредным объектам выработать иммунитет, тем самым повышая отдачу от их использования;
- высокая селективность. При применении средств защиты растений очень важна избирательность воздействия, особенно это касается инсектицидов. Каждый агроном знает, что уничтожение вредных насекомых неизбежно ведет к уменьшению численности полезных насекомых, а это чревато сдвигом экологического баланса. Эту проблему исключают биоинсектициды, поскольку они действуют избирательно и уничтожают только определенный спектр вредителей, не нарушая природного равновесия;
- использование в любую фазу вегетации. Использование химических средств защиты растений часто накладывает определенные ограничения. Это касается в первую очередь обработок в период
цветения (и сразу после него), а также перед сбором урожая. Биопрепараты не имеют срока ожидания -плоды можно использовать сразу после обработки растений, достаточно помыть их;
- высокая рентабельность. Окупаемость затрат на химические средства защиты растений составляет в среднем 2,5-5 раз, в то время как микробиологических препаратов - до 30 раз. Это объясняется несколькими причинами: во-первых, стоимость биологических средств защиты зачастую гораздо ниже, а эффективность выше, во-вторых, биопрепараты отличаются от химических пестицидов комплексным действием. Например, та же Bacillus subtilis помимо того что выделяет до 70 антибиотиков, подавляющих развитие различных гнилей, образует в процессе жизнедеятельности аминокислоты, ферменты и витамины, которые усиливают корнеобразование, активизируют питание и стимулируют развитие растений. Таким образом, препараты с живыми культурами позволяют сэкономить на удобрениях и подкормках. Благодаря тому, что биопрепараты дешевле, проще в обращении, обладают комплексным действием, вы получаете урожай с более низкой себестоимостью. И самое важное в вопросе выгодности биопрепаратов: в перспективе мы получаем не истощение почвы, а ее оздоровление и повышение плодородия [5]. Разве этого недостаточно, чтобы вместо химии начать использовать культуры живых бактерий и грибов? Познакомившись с биопрепаратами на основе живых микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности, вы сможете привлечь к уходу за растениями самого неутомимого помощника - природу.
Литературный обзор. Биотехнология заключается в применении различных видов микробов, которые за счет активизации усвоения ризосферной микрофлорой азота воздуха, расщепления труднодоступных почвенных соединений фосфора и калия, микроэлементов в легкодоступные для растений формы, выделения природных антибиотиков и стимуляторов роста позволяют достичь сбалансированного питания в каждую фазу развития растений и защиту растений от грибковых и бактериальных болезней.
Что дает применение биопрепаратов? Микроорганизмы, являющиеся основой биопрепаратов, тесно взаимодействуют с растениями, образуя микоризу, и способны выполнять ряд функций, полезных для растений:
- усиливать фиксацию атмосферного азота на корнях растения, заменяя при этом 30-50 кг/га минеральных азотных удобрений;
- стимулировать рост и развитие растений за счёт продуцирования физиологически активных веществ (ускоряя созревание продукции на 10-15 дней);
- подавлять развитие фитопатогенных микроорганизмов, обеспечивая снижение поражаемости растений болезнями от 1,5 до 10 раз, улучшая при этом фитосанитарную обстановку в почве;
- усиливать устойчивость растений к неблагоприятным условиям;
- повышать коэффициенты использования минеральных удобрений и поступление питательных веществ из почвы;
- переводить недоступные для растений питательные вещества почвы в доступные формы [6].
Результаты. В ООО «Камышинское ОПХ» с 20l3 года применяются биопрепараты при возделывании всех культур. Хозяйство расположено в зоне
рискованного земледелия, почвы каштановые, с морфологической стороны они характеризуются сравнительно маломощным пахотным слоем и уплотнённым подпахотным горизонтом, с содержанием гумуса 1,0-2,2%. Поглощённого натрия содержится от 5 до 10%, что вызывает повышенную распылённость, слабую агрегатность почвы и неблагоприятный, в связи с этим, водно-воздушный и питательный режим. Температура воздуха сильно колеблется по периодам года. В отдельные дни летом температура воздуха может повышаться до + 39-45°С, а в холодные суровые зимы опускается до -27-36°С. Сумма активных температур (выше +10°С) составляет 3000°C. Среднемноголетнее количество осадков составляет 320 мм. Число дней с суховеями средней интенсивности достигает 20-25 [7].
Микробные препараты выращиваются в собственной биолаборатории, созданной по технологии ООО МИП «Кубаньагротех». В кубовую емкость, наполненную водой, вносится питательная среда в виде сахара и дробленного зерна пшеницы, добавляется стартовый инокулянт культуры микробов и включается барботаж. Смесь культивируется в течение 7-10 суток. На кубовую емкость вносят стартовый инокулянт - 1шт, сахар - 15 кг, дробленка -20 кг. Затраты получаются небольшими, поэтому и себестоимость одного литра препарата составляет 5 рублей. В 2017 году произведено 72000 л препаратов, в 2018 году - 73000 л. Выращиваются следующие виды микроорганизмов [8]:
- Azotobacter chroococcum обеспечивает фиксацию атмосферного азота в форму доступных для растений веществ широкого спектра сельскохозяйственных культур. Эти микроорганизмы, размещаясь в корневой зоне растений, в благоприятных условиях могут обеспечить до 45% потребности растений в азоте. При применении его в комплексе с минеральными азотными удобрениями поступление полезных макроэлементов в растение увеличивается, что позволяет вдвое уменьшить дозы вносимых азотных минеральных удобрений. Вырабатывает фитогормональные соединения, стимулирующие рост и развитие растений и повышающие их сопротивляемость болезням.
- Bacillus megaterium продуцируют органические кислоты, повышающие доступность фосфора, кальция, железа, магния. Препарат позволяет значительно сократить норму внесения фосфора, подавляет патогенную микрофлору и способствует восстановлению баланса микрофлоры почвы, что препятствует распространению корневых гнилей. Является также стимулятором корнеобразования и роста растений. Вырабатывает витамины группы В и биологически активные вещества, увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур.
- Bacillus subtilis (сенная палочка) выделяет в среду ферменты, кислые полисахариды и слабые органические кислоты, которые переводят труднорастворимые элементы питания почвы в доступные для растений формы, выделяет антибиотики, подавляющие развитие патогенов, витамины и полисахариды, которые способствуют активному развитию почвенной биоты и растений, имеет ярко выраженную антагонистическую активность против грибов рода Fusarium, Bipolaris, Ophiobolus, Puccinia, а также против широкого спектра возбудителей бактериального заболевания растений, активизирует почвенную микрофлору, укрепляет иммунитет растений.
- Trichoderma viridi является эффективным ин-
струментом для оздоровления почвы. Он подавляет развитие фитопатогенов в почве путем прямого паразитического воздействия на них, а также значительно успешнее конкурирует с ними за питательную среду - растительные остатки. Интенсивно питаясь растительными остатками, триходерма ускоряет их разложение, обогащая почву доступной для растений органикой. Способна подавлять более 60 видов возбудителей болезней, в том числе фуза-риоз, альтернариоз, фитофтороз, мучнистая роса и другие грибковые заболевания.
- Pseudomonas fluorescens проявляют явные фун-гицидные свойства. Они способны подавлять развитие патогенного начала и сохраняют жизнеспособность как в прикорневой зоне, так и на листовой поверхности. Выделяя специфические вещества, они нарушают жизнедеятельность патогенных микроорганизмов, тем самым защищают растение уже на стадии проростка. Заметим, что по своей эффективности штаммы Pseudomonas не уступают известным химическим препаратам на основе кар-бендазима, флутриафола и тебуконазола, однако в ценовой категории они значительно дешевле и обеспечивают производство экологически чистую, органическую продукцию.
- Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae проявляют инсектицидные свойства, сохраняют жизнеспособность как в прикорневой зоне, так и на листовой поверхности. Паразитируют на насекомых. При попадании спор внутрь тела хозяина, через 32-48 часов она прорастает в виде отдельных клеточных фрагментов грибницы. Они свободно плавают в лимфе и размножаются с большой скоростью делением и почкованием. Смерть насекомого наступает внезапно в результате блокирования циркуляции лимфы.
Внесение биопрепаратов проводится следующими способами:
- послеуборочная обработка растительных остатков с одновременной заделкой в почву (основной прием);
- протравливание семян;
- некорневые подкормки растений по вегетации.
Обработка послеуборочных остатков производится сразу после уборки предшествующей культуры микроорганизмами Azotobacter chroococcum, Bacillus megaterium, Trichoderma lignorum, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae по 1 л на гектар с заделкой в верхний пятисантиметровый слой почвы. Это элемент защиты растений последующего вегетационного периода, и это вариант решения по исправлению нарушений севооборотов и подавлению накопившейся в почве инфекции. Биопрепараты не только обеззараживают растительные остатки и почву, но и ускоряют разложение стерни и соломы в почве, делают NPK и микроэлементы более доступными для растений. Увеличивается полевая всхожесть семян. Эта операция позволяет заменить до 100 кг аммиачной селитры. Образующийся в результате быстрого разложения соломы, под действием эффективной микрофлоры углекислый газ опускается в подпочву и преобразуется в угольную кислоту. С ее помощью фосфаты и другие элементы растворяются в 30 раз быстрее [9].
Рост рентабельности при внесении биопрепаратов по стерне происходит уже с первого года его применения, однако резкий её рост (а также интенсивный рост урожайности) происходит с 3-4 года, как только восстановление почвы переходит в активную фазу [10].
Ведущая роль в обеспечении хороших всходов принадлежит протравливанию семян - при отсутствии семенной инфекции головнёвых целесообразны биопрепараты. По данным Кубаньагротех эффективность обработки семян биопрепаратами выше, чем протравливание химическим протравителем [6].
Обработка семян биопрепаратами решает ключевые задачи для формирования урожая сельскохозяйственных культур. Во-первых, повышение посевных качеств семян: энергии прорастания, всхожести, жизнеспособности. Во-вторых, формирование мощной корневой системы. Увеличиваются длина и количество корней. Образуется много корневых волосков в более глубоких и влажных слоях почвы. В результате невозможно руками выдернуть из почвы куст пшеницы. В-третьих, обработка семян позволяет сдерживать развитие болезней, которые большей частью передаются с семенами или через зараженную почву [10].
При обработке семян эффективными почвенными микроорганизмами происходит заселение поверхности семян полезной микрофлорой, которая, при посеве, начинает активно размножаться и колонизирует ризосферу развивающегося растения, вытесняя патогенную микрофлору, то есть биологический фунгицид создает защитную зону в почве вокруг семени и прорастающих корней. В итоге рост первичной корневой системы растения в два раза опережает развитие корней, не защищенных микроорганизмами биопрепаратов. При этом эффект от такого роста здоровых корней сказывается на накоплении растениями питательных веществ, продолжительности вегетации, увеличении урожая и качестве зерна [11].
Обсуждение. ООО «Камышинское ОПХ» одно из редких хозяйств, которые не используют для обработки семян химические протравители, обходясь одними биопрепаратами. Для многих агрономов это звучит дико, но практика доказала оправданность данного подхода. Биопротравители прекрасно справляются со своей задачей. Главное в этой технологии - сделать фитоэкспертизу семян, чтобы понять, есть заражение головневыми грибами, против которых биопрепараты пока не в силах защищать. В последние годы при отсутствии головни обработку семян производят одними биопрепаратами Pseudomonas fluorescens и Bacilus subtilis. Кроме биофунгицидов наносят на семена азотфик-сирующие бактерии Azotobacter chroococcum и фос-формобилизующие бактерии Bacillus megatherium. Обрабатывают семена моноаммонийфосфатом, чтобы обеспечить более интенсивный первоначальный рост корешка и стебля. И обязательно наносят на семена стимулятор роста лигногумат, который способствует размножению вносимых микроорганизмов и обеспечивает стимулирование роста растения. Надо отметить, что инфицирован-ность семян возбудителями болезней с каждым годом снижается в хозяйстве, а лабораторная всхожесть повышается и составила в 2018 году 95-98%. Если по данным фитоэкспертизы семян в 2015 году общая инфицированность собственных семян составляла 25-45% (бактериозы, фузариум, альтерна-риоз), привезенных с Зернограда 45-100%, взятых с полей Камышинского отдела селекции и семеноводства НВ НИИСХ, расположенных рядом с нашими полями - 70-100%, то инфицированность в 2018 году своих семян составила уже 6-21% (плесень, альтернариоз, гельминтоспориоз).
В таблице 1 приведена схема протравливания семян по всем выращиваемым культурам в хозяйстве. Таблица 1 - Протравливание семян в ООО «Камышинское ОПХ»
Препараты Ед. измер на 1 т сем. Оз. пшен. Ячмень Нут Просо Лён Сафлор Яр. пшен.
Pseudomonas fluorescens л 1 1 1 1 1 1 1
Azotobacter chroococcum л 1 1 1 1 1 1 1
Bacillus megatherium л 1 1 1 1 1 1 1
Bacilus subtilis л 1 1 1 1 1 1 1
Амицид г 11 - 11 - 11 - -
Монокалийфосфат кг 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 - 0,5
Лигногумат л 0,3 0,3 0,5 0,3 0,5 0,3 0,4
Биолипостим л 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Борогум м молибд.* л - 0,3 - 0,3 - -
Ризоторфин л - 3 - - - -
Ревитаплант молибден л - 0,1 - - - -
*Борогум м молибденОвый
На фоне обработки семян биопрепаратами значительно возрастает эффективность внекорневых подкормок. Листовые подкормки - это инструмент оперативного воздействия на процессы, определяющие урожай и его качество в любой период вегетации культуры и особенно в экстремальных условиях. Листовые подкормки позволяют предотвратить гибель посевов или большие потери урожая, связанные с погодными условиями, а также сбалансировать питание и перенаправить биохимические процессы в нужную сторону в определенные критические периоды вегетации. Усвоение элементов питания через лист осуществляется растением без существенных затрат энергии. Поэтому при внесении небольшого количества соответствующих удобрений по листу можно получить быстрый результат, то есть существенно улучшить состояние растений [12].
С переходом хозяйства на минимальную или No-till технологию всё меньше и меньше остается в нашем распоряжении способов внесения удобрений, и только листовые подкормки как агроприем - универсальны и применимы при любой технологии. Очевидно, что в системе No-till листовая подкормка призвана обеспечивать растения элементами питания не только в критические периоды развития, но и роль полноценного поставщика питательных веществ в период вегетации. Во многих случаях листовое внесение питательных веществ считается просто дополнительным и необязательным прикормом растений, в то время как некорневые подкормки в их подлинном значении - грамотно выстроенная стратегия программирования урожая по качеству и количеству. Известно, что нанесенные на листовую поверхность минералы в считанные часы проникают внутрь культуры и активно включаются в процессы метаболизма. При корневом питании на это требуются дни и недели. Важно при листовых подкормках использовать мелкокапельное распыление. В ОПХ применяют центробежные распылители Роса (распыление с осаждением), созданные в Украине. Система некорневых подкормок растений баковыми смесями, состоящими из недорогих жидких отечественных минеральных удобрений КАС, микроэлементов, пестицидов, биопрепаратов, стимуляторов роста растений позволяет осуществлять несколько задач - подкормка и защита растений, стимуляция роста за один проход техники. При распылении препарата суспензия микроорганизмов и продуктов их метаболизма (витамины, ферменты,
гормоны, аминокислоты) попадают на вегетирую-щие растения, что способствует регуляции жизненно важных функций, оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений, повышая урожайность и качество продукции. Микроорганизмы проникают через устьица в паренхиму, чем предотвращают возможность развития патогенной микрофлоры [13]. Биопрепараты содержат в своей основе естественные, живые составляющие, к которым привыкнуть невозможно, ведь они точно так же приспосабливаются к изменениям. А токсины, антибиотики, ферменты и другие активные вещества, которые выделяют бактерии и грибы, обладают избирательным действием. Применение дробных внесений азота невысокими нормами в течение вегетационного сезона по фазам развития растений вместо одноразового внесения большой нормы в начале сезона обеспечивает более точное совпадение потребности и поступление азота для растений. При внесении удобрений некорневым способом важно выдерживать концентрацию рабочего раствора, чтобы не получить ожогов растений.
Уже на протяжении пяти лет в хозяйстве биопрепараты хорошо себя зарекомендовали и способны дать максимальный эффект в борьбе с корневыми гнилями и листовыми болезнями именно при применении в ранневесенний период одновременно с химпрополкой на озимой пшенице. Здесь проявились все их положительные качества: непосредственно фунгицидное действие в совокупности со стимулирующим эффектом, что обеспечивает хороший толчок к росту и развитию озимых. Такой агроприем способствует активизации обменных реакций в растении, запуску фотосинтетических процессов в листе. Посредством развития вегетативной массы в кончиках листьев начинают вырабатываться ауксины, которые необходимы для роста и развития корневой системы. Биоудобрение реанимирует корневую систему, начинают образовываться на корнях молодые корневые волоски, которые в дальнейшем будут питать растения. Особенно этот эффект хорошо проявился в 2016-2017 годах, когда растения из-за поздних сроков посева, в связи с сухими условиями осени, выходили из зимовки очень ослабленными, а затем после подкормки происходило резкое нарастание растительной массы.
Более поздние подкормки по вегетации коктейлем из биопрепаратов, лигногумата, КАС, пестицидов направлены на поддержание активной
деятельности листьев, повышение интенсивности фотосинтеза и против развития листовых болезней, вредителей. Эти подкормки влияют на урожайность и качество продукции. Применение листовой подкормки в критическую фазу развития растений - это залог успеха и гарантированной прибавки урожайности.
Конец кущения - начало выхода в трубку (определяется ощупыванием первого стеблевого узла, который находится на высоте 2-3 см от земли) критический период для озимых по обеспеченности влагой и питанием, когда формируются колосовые бугорки, от чего зависит количество колосков в колосе. Подкормка в этот период КАСом, биопрепаратами, микроэлементами мобилизует потенциал, заложенный в растении, увеличивает урожай, защищает от листовых болезней. Обычно эту подкормку совмещают с внесением гербицида минимальной дозой препарата, поскольку применяется совместно со стимулятором роста лигногуматом и биопрепаратами.
При недостатке питания в фазу флагового листа идет сброс зерен в колоске. Подкормка КАСом и биопрепаратами растений озимой пшеницы в этот период способствует сохранению зерен в колоске, защищает от болезней. Она увеличивает урожайность культуры.
Для улучшения качества зерна в фазе налива семян проводится некорневая подкормка КАСом не более 5-типроцентной концентрации, сульфатом аммония для увеличения серы в растении, биофунгицидом, биоинсектицидами и минимальной нормой инсектицида. Данная подкормка увеличивает массу 1000 зерен
Применение биопрепаратов в хозяйстве позволило значительно повысить рентабельность производства, если этот показатель в 2013 году составлял 0,0%, то в 2016 году он достиг 62,7%, даже в засушливый 2017 год он имел значение 49,0% (табл. 3).
Средняя урожайность зерновых за этот период возросла с 1,10 т/га до 2,29 т/га, что на 1,19 т больше с 1
и повышает количество клейковины.
Для равномерного смачивания листовой поверхности и создания пленки применяют биолипостим, выполняющего роль адъюванта, прилипателя и пленкообразователя, способствующий удержанию средств защиты растений и удобрений до 30 дней. Из удобрений предпочитаем КАС. При подкормке карбамидом питательные вещества не успевают усвоиться растением в ночное время, а в утренние часы происходит испарение влаги с поверхности листа и удобрение кристаллизуется. Образовавшиеся кристаллы, которые мы неоднократно наблюдали, при сильном ветре опадают с листа на почву, а при нашем сухом климате безвозвратно пропадают. При применении жидкого удобрения КАС на поверхности листа образуется пленка, и растение постепенно поглощает питательные вещества. Опрыскивание проводят только в ночное время, солнечные лучи пагубны для микробов. В это время суток, как правило, стихает ветер, снижается температура воздуха и почвы. Кутикула листа становится проницаемой для растворов удобрения, эффективность листовой подкормки возрастает. Первую подкормку проводят рабочим раствором 100 л/га, остальные - 150 л/га.
Подкормка растений по фазам закладки элементов урожая при одновременной защите позволяет получать прибавку урожая в пределах 40-90% (на озимой пшенице) и значительно повышать рентабельность производства в первый же год внедрения этого элемента агротехнологии (табл. 2). Затраты на гектар на питание и защиту растений сравнительно небольшие и составляют около 2000 рублей.
га. Большое значение имеет обработка стерни микробами, при этом быстрее идёт разложение органики, с каждым годом площадь стерни, обработанная микробами, увеличивается и достигла в 2017 году 6720 га.
Площадь некорневых подкормок также увеличивается с каждым годом и составила в 2017 году 5294 га. Этим и объясняется повышение рентабельности хозяйства.
Таблица 2 - Схема протравливания семян и некорневых подкормок озимой пшеницы
Препараты Значение Ед. измер Протрав. семян, 1 т Возобн. вегетац. 1 га Выход в трубку, 1 га Флаглист, 1 га Колошение, 1 га Стоимость 1 га, руб
Pseudomonas fluorescens бакт.препарат л 1 1 1 1 1 20,6
Bacilus subtilis бакт.препарат л 1 1 5,6
Azotobacter chroococcum бакт.препарат л 1 1 1 1 15,6
Bacillus megatherium бакт.препарат л 1 1 1 15,6
Trichoderma viride гриб.препарат л 1 1 1 10,6
Beauveria bassiana гриб.препарат л 1 1 1 1 15,6
Metarhizium anisopliae гриб.препарат л 1 1 1 1 15,6
Лигногумат БМ биоклей л 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 197
Моноаммоний-фосфат удобрение кг 0,5 0,7 62
Самум инсектицид л 0,15 90
Сульфат аммония удобрение кг 2 26
Гренери гербицид г 20 36
Биолипостим прилипатель л 0,2 0,2 0,25 0,25 0,25 86
Сульфат Zn удобрение кг 0,25 24
КАС удобрение кг 20 35 20 13 1285
Итого на 1 га, руб 1954
Таблица 3 - Эффективность применения биопрепаратов в ООО «Камышинское ОПХ»
Показатели Годы
2013 2014 2015 2016 2017
Рентабельность производства, % 0,0 39,0 13,4 62,7 49,0
Средняя урожайность зерновых, т/га 1,10 1,70 1,32 2,32 2,29
Внесено удобрений в физическом весе, т 154 192 313 303 328
Внесено д.в. удобрений на 1 га удобренной площади, кг 16,1 15,7 24,8 19,3 24,5
Площадь стерни, обработанная микробами, га 0 3288 2216 4248 6720
Площадь некорневых подкормок с микробами, га 2332 2277 3607 5450 5294
Когда в 2013 году только начинали применять биопрепараты, в почве ещё не было накопления полезных микроорганизмов, прибавка урожая составила на различных вариантах от 0,33 т/га до 0,65, что позволило снизить себестоимость продукции на 1,96 руб./кг.
Так стоимость 1 кг продукции на контроле (не производилось никаких обработок биопрепаратами) составила 7,76 руб., при двукратной обработке стимексом совместно с карбамидом 7,20 руб., а при обработке ризобактом с карбамидом 5,80 руб. (табл. 4).
Таблица 4 - Обработки биопрепаратами и урожайность озимой пшеницы в ООО «Камышинское ОПХ», 2013 год
Обработки биопрепаратами Урожайность зерна, т/га Прибавка урожая, т/га Себестоимость, руб./кг
Контроль (урожайность в научном отделе) 1,38 - 7,76
Двукратная обработка стимиксом + карбамид (39-43 кг/га) 1,71 0,33 7,20
Ризобакт (протравливание семян + однократная обработка по вегетации) 1,94 0,56 6,70
Ризобакт (протравливание семян + однократная обработка по вегетации) + карбамид (25 кг/га) 2,03 0,65 5,80
Применение биопрепаратов и некорневых подкормок в 2016 году на озимой пшенице также позволило получить значительные прибавки урожая (табл. 5). Так, самая высокая урожайность была получена на сорте Камышанка 4 по льну - 4,74 т/га. Значительная прибавка урожая также получена по льну у Камышанки 6 и составила 2,70 т/га.
Препараты вносились следующие: комплекс микроорганизмов (КМ), которые вносились осенью по стерне, весеннее протравливание семян по результатам фитоэкспертизы и обработка растений
по фазам их вегетации, совместно с жидкими удобрениями КАС нормой 54-83 кг физического веса. Себестоимость продукции также была значительно ниже по сравнению с контролем Северо-Донецкая Юбилейная (СДЮ) у Камышанки 4 и Камышанки 6. Стоимость 1 кг зерна у СДЮ составила 4,45 руб., а у Камышанки 4 и Камышанки 6, соответственно 1,84 и 1,82 руб.
Таким образом, применение биопрепаратов значительно повышает урожайность зерна и снижает его себестоимость.
Таблица 5 - Применение биопрепаратов и некорневых подкормок в ООО «Камышинское ОПХ», 2016 г.
Сорт Поле Площадь, га Предшественник Препараты Урожай, т/га Прибавка, т/га Себестоимость, руб./кг
СДЮ(контроль) 1-2 30 пар - 2,00 - 4,45
Камышанка 4 вне севооборот 36 лен КМ (осенью + протравл. семян + по вегетации) + КАС 83 кг 4,74 2,74 1,84
Камышанка 5 1-8 16 пар КМ (протравл. семян + по вегетации) + КАС 73 кг 3,90 1,90 3,52
Камышанка 6 3-8 65 лен КМ (осенью + протравл. семян + по вегетации) + КАС 73 кг 4,70 2,70 1,82
Донской маяк 1-1 78 пар КМ (протравл. семян + по вегетации) + КАС 61 кг 4,54 2,54 2,85
Ермак 2-9 83 пар КМ (протравл. семян + по вегетации) + КАС 54 кг 3,67 1,67 3,50
Таблица 6 - Урожай озимой пшеницы, выращенной по биотехнологии, 2017 г.
Сорт S, га Дата посева Норма высева, млн. шт/га Доза КАС при подкормках, кг Урожай, т/га Себестоимость, руб./кг
Кущение Труб ков. Флаг лист Налив Всего
Донской маяк 188 6.10 2,0 20 - 36 13 69 3,99 3,66
Дон 107 118 3-4.10 2,6 20 40 - 13 73 4,06 3,61
Зерноградка 11 108 19.09, 1-2.10 2,0 20 - 36 13 69 4,05 3,60
Камышанка 4 112 1.10 2,5 20 - 20 13 53 3,80 3,78
Урожайность озимой пшеницы, выращенной по биотехнологиям в 2017 г. приведёна в таблице 6.
Как видно из таблицы, самый высокий урожай зерна наблюдался у сорта Дон 107 и составил 4,06 т/га, самый низкий у Камышанка 4 - 3,80 т/га. Надо отметить, что все сорта высевались по пару с применением рядкового удобрения сульфоаммофос 27 кг/ га в физическом весе. В связи с применением биологических препаратов значительно снизилась норма высева семян и составила в зависимости от сроков посева 2,0-2,6 млн. всхожих семян на 1 га, при традиционной 3,5-4,0 млн. Себестоимость продукции была невысокой и составила 3,60-3,78 руб./кг.
Заключение. В заключении стоит отметить, что на данном этапе одним из главных факторов повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур является биологизация земледелия. Стабильное развитие сельхозпроизвод-ства, решение проблем охраны окружающей среды, здоровья человека без применения биопрепаратов невозможны. Только обеспечение природного взаимодействия почвы, растений и микроорганизмов позволит нам получать стабильно высокие урожаи полевых культур с минимальными затратами.
Литература:
1. Антанюк П. Жизнь в поле // Земледелие. 2008. - № 10.
2. J. L. Наг1еу, The Biolog of Mycorrhiza. London, 1959г.
3. Crovetto, С. 1999. Agricultura de Conservation: Elgranopara elhombre, la paja para elsuelo. Ed. Eumedia, Madrid. 316 pp.
4. Харченко А.Г. Восстановление почвенного плодородия// Ресурсосберегающее земледелие, 2011. - №3. - с. 36-40.
5. Харченко А.Г. Адаптивная агробиология// Ресурсосберегающее земледелие, 2014. - №5.
6. Котляров В.В., Сединина Н.В., Донченко Д.Ю., Котля-
ров Д.В. Системное использование препаратов на основе бактерий и грибов в защите растений и улучшении микробиологического состава почв // Научный журнал Куб. ГАУ 2015. - №105. - с. 21-23.
7. Почвенно-климатическая характеристика зоны деятельности Камышинской ГСС, Камышин, 1946 г.
8. Игольникова Л.В., Игольников С.А. Опыты по возделыванию ярового ячменя // Фермер. - 2018. - №2. - с. 52-56.
9. Овсинский И.Е. Новая система земледелия. Издание М., 1909
10. Харченко А.Г. Лечить землю, пока не поздно // Ресурсосберегающее земледелие. - 2014. - №2. - с. 17-20.
11. Кузнецов О.О., Курсакова В.С. Сравнительная оценка влияния биопрепаратов и минеральных удобрений на формирования урожая сортов яровой твердой пшеницы в условиях Колочной степи Алтайского края // Вестник Алтайского ГАУ, 2013. - №11. - с. 5-9.
12. Лихочвор В. Особенности листовой подкормки // Удобрения и средства защиты, 2008. - №5.
13. Харченко А.Г. Прямой посев в условиях эпифитотии бактериозов // Ресурсосберегающее земледелие 2011. -№2. - с. 33-37.
BIOTECHNOLOGY OF CULTIVATION OF FIELD CROPS L.I. Igolnikova, K.S-Kh.N., senior researcher - Lower-Volga
NIISKh, Affiliate of FSC of Agroecology, RAN, Volgograd Igolnikova. lyubov @ yandex. ru
The aim of the research is to study the use of various biological products in the cultivation of field crops. Biopreparations are used as follows: post-harvest treatment of plant residues with simultaneous incorporation into the soil (the main method); pre-sowing seed treatment and foliar feeding of plants during vegetation. As a result of the use of biological products during the years of testing, the yield of field crops has significantly increased, the infection of seeds and plant residues has decreased, the profitability of the economy has increased.
Key words: plants, crops, seeds, vegetation, microorganisms, fertilizers, biological products, soil, fertility, fertilizing, productivity, profitability, ecology.
