CC BY
46
УДК 635.21:581.13(571.56) DOI: 10.24411/2587-6740-2020-15091
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КАРТОФЕЛЯ В ЯКУТИИ
Т.В. Слепцова
Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени М.Г. Сафронова — обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», г. Якутск, Россия
Представлены результаты полевых испытаний биологических препаратов и микроэлементов на картофеле в Центральной Якутии. Целью исследования являлось изучение применения биопрепаратов и микроэлементов на рост, развитие растений картофеля, урожайность и распространенность болезнями. Сорт Якутянка ранней группы спелости, районирован в Республике Саха (Якутия) с 2007 г. и рекомендован для использования в Восточно-Сибирском регионе (11). Отмечено, что при предпосадочной обработке клубней биофунгицидом Фитоспорином-М и микробным препаратом на основе штаммов бактерий Bacillus subtilis ТНП-3 и Bacillus subtilis ТНП-5 распространенность черной ножкой снизилась на 3,6%% и 4,4%%, ризоктонио-зом — 2,0%%, морщинистой мозаикой — 0,2%% и 1,9%%, обыкновенной мозаикой — 3,9%% и 5,2%% по сравнению с контрольным вариантом 1. Прибавка урожайности в среднем за три года исследований составила 7,4 — 8,7 т/га (в контроле 1 13,8 т/га). Товарность клубней увеличилась на 2%%. В условия Центральной Якутии предпосадочная обработка клубней биофунгицидом Фитоспорином-М и микробным препаратом на основе штаммов бактерий Bacillus subtilis ТНП-3 и Bacillus subtilis ТНП-5 стимулирует рост и развитие картофеля, снижают поражение болезнями, обеспечивают увеличение урожайности и товарности клубней.
Ключевые слова: картофель, обработка, препарат, болезни, урожай, качество.
Введение
В Республике Саха (Якутия) картофель выращивается на площади 10 тыс. га, среднегодовой объем валового сбора колеблется в пределах 75-100 тыс. тонн, из которых 80-90 % урожая выращивается в частном секторе, в личных подсобных хозяйствах населения. Выращивается картофель в основном в Центральной, Южной Якутии и Вилюйской группе районов.
Низкая урожайность культуры в Центральной Якутии обусловливается недостаточной влагообеспеченностью, наступлением в отдельные годы ранних летних и осенних заморозков, низкой культурой земледелия, а также сильной распространенностью вредоносностью грибных, бактериальных и вирусных заболеваний [1].
Картофель относится к числу культур, в сильной степени поражаемых болезнями, так как ботва и клубни картофеля богаты углеводами, поэтому они являются прекрасным субстратом для развития многочисленных микроорганизмов, грибов и бактерий, вызывающих различные заболевания этой культуры [2].
В настоящее время для повышения урожайности картофеля путем снижения болезней используют биопрепараты. Они позволяют регулировать рост и развитие растений, полнее реализовывать их потенциальные возможности, эффективнее использовать питательные вещества почвы, повышать устойчивость сельскохозяйственных растений к неблагоприятным факторам внешней среды, иммунитет ко многим болезням грибного, бактериального и вирусного происхождения, увеличивать продуктивность и улучшать качество продукции за счет процессов, происходящих на физиологическом уровне.
В последнее время уделяется всё большее внимание развитию экологически безопасных
© Слепцова Т. В., 2020 Международный сельскохозяйственный журнал, 2020,
методов борьбы с возбудителями заболеваний сельскохозяйственных культур [3, 4, 5, 6].
Цель исследований — изучить влияние применения биопрепаратов и микроэлементов на рост, развитие растений картофеля, урожайность и распространенность болезнями в условиях Центральной Якутии.
Методика исследований
Опыты проведены в 2007-2009 гг. в Якутском НИИ сельского хозяйства.
Опытный участок расположен в пойме реки Лены Центральной Якутии, редко затопляемой. Почва участка мерзлотная таежная палевая, осолоделая, типичная для земледельческой зоны Центральной Якутии. По гранулометрическому составу среднесуглинистая.
Закладка полевого опыта, наблюдения и учеты проводились согласно «Методике исследований по культуре картофель» [7] и «Методике полевого опыта» [8]. Агротехника выращивания картофеля — общепринятая для Республики Саха (Якутия) [9].
В пробной копке в период максимального развития растений учитывались высота растений, общая масса ботвы. В предуборочной пробе определялись масса ботвы и клубней, структура урожая. При учете урожая использовали метод сплошной копки. Посадка проводилась в третьей декаде мая 2-рядковыми делянками в 4-кратной повторности по 100 растений. Площадь одной делянки — 24,5 м 2 (3,5 м ' 7,0 м), ширина защитной полосы — 5 м. Схема посадки — 70 ' 35 см. Уборка урожая проводилась в первой декаде сентября. Препарат применялся в соответствии с регламентами, указанными в «Списке пестицидов и агрохи-микатов, разрешенных к применению на территории РФ» [10]. Фитоспорин-М (д.в. Bacillus
том 63, № 5 (377), с. 45-47.
subtilis 26 Д, 2 млрд.кл./г) — биофунгицид (ТУ 9291-011-20672718-01), производства ООО НВП «БАШИНКОМ» для защиты растений от грибных и бактериальных болезней. Микробный препарат, состоящий из суспензии штаммов бактерий Bacillus subtilis ТНП-3 «ВНИИСХМ Д 149» и Bacillus subtilis ТНП-5 «ВНИИСХМ Д 150», депонированные в коллекции микроорганизмов Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии (справки о депонировании от 28 марта 2006 г. № 88/03). Штаммы бактерий Bacillus subtilis ТНП-3 «ВНИИСХМ Д 149» и Bacillus subtilis ТНП-5 «ВНИИСХМ Д 150» выращивают в мясопептон-ном агаре pH 7,0-7,2 в течение 5 суток при 37°С, затем суспензируют в водопроводной воде (pH 7,8) в концентрации 1x109 KOE/мл. Микроэлементы Mn — 0,02%, Mo — 0,05%.
Схема опыта включала следующие варианты: 1 — контроль 1, без обработки; 2 — контроль 2, Фитоспорин-М (2 млрд. кл./г) 10 г/0,7 л; 3 — замачивание клубней (перед посадкой) в течение 30 минут в микробном препарате, состоящем из равного сочетания суспензий штаммов бактерий Bacillus subtilis ТНП-3 «ВНИИСХМ Д 149» и Bacillus subtilis ТНП-5 «ВНИИСХМ Д 150», содержащих 1 х 109 КОЕ/мл, из расчета 300 мл/кг клубней; 4 — замачивание клубней (перед посадкой) в течение 30 минут в микробном препарате, состоящем из равного сочетания суспензий штаммов бактерий Bacillus subtilis ТНП-3 «ВНИИСХМ Д 149» и Bacillus subtilis ТНП-5 «ВНИИСХМ Д 150», содержащих 1 х 109 КОЕ/мл, из расчета 300 мл/кг клубней + марганец (0,02 %) + молибден (0,05%); 5 — замачивание клубней (перед посадкой) в течение 30 минут в микробном препарате, состоящем из равного сочетания суспензий штаммов бактерий Bacillus subtilis ТНП-3 «ВНИИСХМ Д 149» и Bacillus subtilis ТНП-5 «ВНИИСХМ Д 150»,
ш
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX
содержащих 1 х 109 КОЕ/мл, из расчета 300 мл/кг клубней + марганец (0,02 %); 6 — замачивание клубней (перед посадкой) в течение 30 минут в микробном препарате, состоящем из равного сочетания суспензий штаммов бактерий Bacillus subtilis ТНП-3 «ВНИИСХМ Д 149» и Bacillus subtilis ТНП-5 «ВНИИСХМ Д 150», содержащих 1 х 109 КОЕ/мл, из расчета 300 мл/кг клубней + молибден (0,05 %).
Изучаемой культурой был картофель сорта Якутянка. Сорт Якутянка районирован в Республике Саха (Якутия) с 2007 г. и рекомендован для использования в Восточно-Сибирском регионе (11). Раннеспелый, столовый. Растение высокое, прямостоячее, окраска цветков белая. Клубни овальные, кожура красная, мякоть светло-желтая, глазки средней глубины. Урожайность высокая, лежкость хорошая, содержание крахмала — 15,2%, сухого вещества — 21,0%, аскорбиновой кислоты — 16,0 мг/%. Вкус отлич-
ный, товарность — 90-95%, период вегетации — 60-62 дней. Устойчив к раку, ризоктониозу, парше обыкновенной, среднеустойчив к фитоф-торозу, ранней сухой пятнистости листьев, вирусным болезням, бактериозам.
Обработка экспериментальных данных проведена в соответствии с методикой Б.А. Доспехо-ва [8] и Microsoft Office Excel 2003.
Результаты исследований
Анализ результатов на рост и развитие растений картофеля показывает, что обработка клубней перед посадкой оказала заметное влияние на высоту растений картофеля (табл. 1). В среднем за три года наблюдений наибольшая высота растений отмечена в варианте с обработкой клубней препаратом из штаммов бактерий Вас. subtilis ТНП-3 и ТНП-5 47,0 см, в контрольном варианте 1 растения имели высоту 44,6 см.
Количество стеблей на один куст в зависимости от обработки клубней изменялось незначительно, в основном соответствовало биологическим особенностям сорта Якутянка. Наибольшее количество стеблей отмечено в вариантах с Фитоспорином-М и препаратом из штаммов бактерий Вас. subtilis ТНП-3 и ТНП-5 (5,3 шт. на одно растение), наименьшее — в варианте с обработкой клубней препаратом из штаммов бактерий Вас. subtilis ТНП-3 и ТНП-5 + марганец (0,02%) + молибден (0,05%) (5,1 шт.).
В период вегетации были зафиксированы следующие болезни: черная ножка, мозаика морщинистая, мозаика обыкновенная.
Предпосадочная обработка клубней картофеля Bacillus subtilis ТНП-3 и Bacillus subtilis ТНП-5 с микроэлементами и Фитоспорин-М уменьшала пораженность растений грибными, бактериальными и вирусными болезнями во всех вариантах, по сравнению с контролем, на
Таблица 1
Рост и развитие растений картофеля через 20 дней после цветения, на одно растение (среднее за 2007-2009 гг.)
Вариант Высота стеблей, см Количество стеблей, шт.
х ± контроль 1 ± контроль 2 х ± контроль 1 ± контроль 2
Контроль 1 (без обработки) 44,6 - -1,6 5,2 - -0,1
Контроль 2 (обработка Фитоспорином-М) 46,2 +1,6 - 5,3 +0,1 -
Препарат из штаммов бактерий Вас. 5иЬйН5 ТНП-3 и ТНП-5 47,0 +2,4 +0,8 5,3 +0,1 0
Препарат из штаммов бактерий Вас. 5иЬйН5 ТНП-3 и ТНП-5 + марганец (0,02%) + молибден (0,05%) 45,9 +1,3 -0,3 5,1 -0,1 -0,2
Препарат из штаммов бактерий Вас. 5иЬйН5 ТНП-3 и ТНП-5 + марганец (0,02°%) 45,7 +1,1 -0,5 5,2 0 -0,1
Препарат из штаммов бактерий Вас. 5иЬйН5 ТНП-3 и ТНП-5 + молибден (0,05%) 45,4 +0,8 -0,8 5,2 0 -0,1
НСР05 контроль 1 1,7 1,5 0,16 0,16
Примечание: к 1 — контроль 1, к 2 — контроль 2, х — средние данные за 2007-2009 гг. ± — отклонение от контролей 1 и 2.
Таблица 2
Степень распространенности растений картофеля болезнями (среднее за 2007-2009 гг.)
Вариант Распространенность, %
Бактериозы Грибные Вирусные
Черная ножка Ризок-тониоз Мозаика морщинистая Мозаика обыкновенная
Контроль 1 (без обработки) 8,0 2,0 4,3 6,0
Контроль 2 (обработка Фитоспорином-М) 3,6 0 2,4 0,8
Препарат из штаммов бактерий Вас. 5иЬйН5 ТНП-3 и ТНП-5 4,4 0 4,1 2,1
Препарат из штаммов бактерий Вас. 5иЬйН5 ТНП-3 и ТНП-5 + марганец (0,02%) + молибден (0,05%) 5,5 1,0 4,3 1,9
Препарат из штаммов бактерий Вас. 5иЬйН5 ТНП-3 и ТНП-5 + марганец (0,02%) 4,4 1,2 3,8 1,9
Препарат из штаммов бактерий Вас. 5иЬйН5 ТНП-3 и ТНП-5 + молибден (0,05%) 4,0 1,2 4,4 2,1
НСР05 контроль 1 1,22 0,28 0,65 0,57
Таблица 3
Урожайность и товарность клубней картофеля в зависимости от способов обработки (среднее за 2007-2009 гг.)
Вариант Урожайность, т/га Прибавка урожая, т/га Товарность, %
Контроль 1 (без обработки) 13,8 st -8,7 96
Контроль 2 (обработка Фитоспорином-М) 22,5 t8,7 st 97
Препарат из штаммов бактерий Вас. 5иЬйН5 ТНП-3 и ТНП-5 21,2 t7,4 -1,3 98
Препарат из штаммов бактерий Вас. 5иЬйН5 ТНП-3 и ТНП-5 + марганец (0,02 %) + молибден (0,05%) 20,5 t6,7 -2,0 95
Препарат из штаммов бактерий Вас. 5иЬйН5 ТНП-3 и ТНП-5 + марганец (0,02%) 20,9 t7,1 -1,6 96
Препарат из штаммов бактерий Вас. 5иЬйН5 ТНП-3 и ТНП-5 + молибден (0,05%) 19,6 t5,8 -2,9 95
НСР05 1,9 0,33
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 5 (377) / 2020 www.mshj.ru
0,8. ..2,0%, на 2,5...4,4%, в том числе вирусными болезнями на 3,9.5,2%. Особенно эффективным было обработка клубней перед посадкой Фитоспорином-М и препаратом из штаммов бактерий Вас. subtilis ТНП-3 и ТНП-5.
Таким образом, приведенные данные показывают, что обработки клубней перед посадкой Фитоспорином-М и препаратом из штаммов бактерий Вас. subtilis ТНП-3 и ТНП-5 положительно влияют на устойчивость растений картофеля к болезням, что снизили поражение растений грибными, бактериальными и вирусными болезнями.
В среднем за 3 года наибольшая урожайность 21,2-22,5 т/га получена в вариантах с обработкой Фитоспорином-М и препаратом из штаммов бактерий Вас. subtilis ТНП-3 и ТНП-5, прибавка составляет 7,4-8,7 т/га по сравнению со первым контрольным вариантом — 13,8 т/га. При этом товарность клубней повысилась до 98%, в контроле 1 — 96%, в контроле 2 — 97% (табл.2).
Таким образом, исследования показали, что в условиях Центральной Якутии предпосадочная обработка клубней раствором Фитоспорином-М и препаратом из штаммов
бактерий Вас. subtilis ТНП-3 и ТНП-5 стимулируют рост и развитие картофеля, существенно повышают урожайность на 63% и 53% по сравнению с абсолютным контролем.
Выводы
В условия Центральной Якутии предпосадочная обработка клубней биофунгицидом Фитоспорином-М и микробным препаратом на основе штаммов бактерий Bacillus subtilis ТНП-3 и Bacillus subtilis ТНП-5 стимулирует рост и развитие картофеля, снижают поражение болезнями, обеспечивают увеличение урожайности и товарности клубней.
Литература
1. Охлопкова П.П. и др. Болезни картофеля и меры борьбы с ними в условиях Якутии. Якутск: Дани-Алмас, 2018. 48 с.
2. Бацанов Н.С. Картофель. М.: Колос, 1970. 376 с.
3. Спиридонов Ю.Я., Будынков Н.И., Стрижков Н.И., Суминова Н.Б., Николайченко Н.В., Даулетов М.А., Лено-вич Д.Р. Особенности влияния химических средств защиты растений на динамику элементов питания в растениях, их химический состав и условия развития // Аграрный научный журнал. 2018. № 10. С. 37-40.
4. Штернис М.В. Тенденция развития биотехнологии микробных средств защиты растений в России // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2012. № 2 (18). С. 92-100.
5. Ивенин В.В., Михалев Е.В., Ивенин А.В., Бахметьева А.Н. Экономическая и энергетическая эффективность биоудобрений при выращивании картофеля // Вестник Казанского ГАУ. 2011. № 3 (21). С. 121-124.
6. Чепл Я., Касал П., Коршунов А., Климанов В., Ми-тюшкин А., Рахимов Р. Результаты чешско-российских исследований по применению лингогуматов и хелатов в картофелеводстве // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 4. С. 3б-39
7. Методика исследований по культуре картофеля. М.: Колос, 1967. 2б3 с.
8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1973. 336 с.
9. Система ведения агропромышленного производства Якутской АССР: рекомендации /ВАСХНИЛ, Сибирское отделение, Научно-производственное объединение «Якутское». Якутский НИИСХ. Новосибирск, 1989. 228 с.
10. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ :справочное издание. М.: 2008. 339 с.
Об авторе:
Слепцова Татьяна Васильевна, научный сотрудник лаборатории переработки сельскохозяйственной продукции и биохимических анализов, ОРСЮ: http://orcid.org/0000-0001-5570-3254, tvsleptsova@mail.ru
EFFECTIVENESS OF BIOLOGICAL PREPARATIONS AND TRACE ELEMENTS IN POTATO CULTIVATION IN YAKUTIA
T.V. Sleptsova
M.G. Safronov Yakut scientific research institute of agriculture — Division of Federal Research Centre «The Yakut Scientific Centre of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences», Yakutsk, Russia
The results of field tests of biological preparations and trace elements on potatoes in Central Yakutia are presented. The purpose of the study was to study the use of biologies and trace elements on the growth, development of potato plants, productivity and disease prevalence. Yakutyanka variety of early maturity group, zoned in the Republic of Sakha (Yakutia) since 2007 and recommended for use in the East Siberian region (11). It was noted that during pre-treatment of tubers with biofungicide Phytosporin-M and microbial preparation based on bacterial strains Bacillus subtilis TNP-3 and Bacillus subtilis TNP-5, the prevalence of black leg decreased by 3.6% and 4.4%, rhizoctonio-sis-2.0%, wrinkled mosaic-0.2% and 1.9%, ordinary mosaic-3.9% and 5.2% compared to control variant 1. The average yield increase over the three years of research was 7.48.7 t / ha (in control 1 13.8 t / ha). The marketability of tubers increased by 2%. In the conditions of Central Yakutia, pre-treatment of tubers with biofungicide Phytosporin-M and a microbial preparation based on bacterial strains Bacillus subtilis TNP-3 and Bacillus subtilis TNP-5 stimulates the growth and development of potatoes, reduces disease damage, and increases the yield and marketability of tubers. Keywords: potatoes, processing, preparation, diseases, yield, quality.
References
1. Okhlopkova P.P. et al. (2018). Diseases of potatoes and measures to combat them in the conditions of Yakutia. Yakutsk: Dani-Almas, 48 p.
2. Batsanov N.S. (1970). Potato. Moscow: Kolos, 376 p.
3. Spiridonov Yu.Ya., Budynkov N.I., Strizhkov N.I., Sumi-nova N.B., Nikolaichenko N.V., Dauletov M.A., Lenovich D.R. (2018). Features of the influence of chemical plant protection products on the dynamics of nutrition elements in plants, their chemical composition and development conditions. Agrarnyi nauchnyi zhurnal [Agricultural scientific journal], No.10, Pp. 37-40.
4. Shternis M.V. (2012). Trends in the development of biotechnology of microbial plant protection products in Russia. Vestnik Tomskogo GU. Biologiya [Bulletin of the Tomsk state university]. Biology, No. 2 (18), Pp. 92-100.
5. Ivenin V.V., Mikhalev E.V., Ivenin A.V., Bakhmet'eva A.N. (2011). Economic and energy efficiency of biofertilizers in potato cultivation. Vestnik Kazanskogo GAU [ Bulletin of the Kazan state university], No 3 (21), Pp. 121-124.
6. Chepl Ya., Kasal P., Korshunov A., Klimanov V., Mityush-kin A., Rakhimov R. (2011). Results of Czech-Russian studies on the use of lingo-humates and chelates in potato production. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology in agriculture], No. 4, Pp. 36-39.
About the author:
Tatyana V. Sleptsova, researcher at the laboratory of agricultural products processing and biochemical analyses, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-5570-3254, tvsleptsova@mail.ru
7. Methods of research on potato culture. Moscow: Kolos, 1967. 263 p.
8. Dospekhov B.A. (1973). Field experience. Moscow: Kolos, 336 p.
9. System of conducting agroindustrial production of the Yakut ASSR: recommendations. All-Union Academy of agricultural sciences, Siberian branch, Scientific production association «Yakutsk», YSRIA. Novosibirsk, 1989. 228 p.
10. List of pesticides and agrochemicals allowed for use in the Russian Federation: reference book. Moscow, 2008. 339 p.
tvsleptsova@mail.ru
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 5 (377) / 2020
