CC BY
44
УДК 633.521:579.64
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ И ИХ РОЛЬ В ПОВЫШЕНИИ ПРОДУКТИВНОСТИ И ОЗДОРОВЛЕНИИ ПОСЕВОВ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА
Татьяна Васильевна Шайкова, к. с.-х. н., заместитель директора по научной работе
Александр Дмитриевич Степин, к. с.-х. н., заведующий отделом селекции и семеноводства льна-долгунца
ФГБНУ «Псковский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», Россия, г. Псков
В статье приведены данные влияния микробиологических препаратов, способов их внесения на продуктивность льна-долгунца. Установлено, что при инокуляции семян льна перед посевом наиболее высокий показатель по повышению урожайности льносоломы получен от применения микробиологического препарата 2п-7 - 74,4 ц/га, прибавка льняной соломы составила 6,6 ц/га, или 9,7%, этот же препарат был при данном способе внесения и самым результативным на увеличение урожайности семян. Урожайность семян в среднем за три года исследований составила 13,0 ц/га, что выше контроля на 1,1 ц/га. Высокая эффективность действия на продуктивность льна-долгунца отмечена в исследованиях от микробиологического препарата Кл-17, однако его влияние на выход льнопродукции было несколько ниже препарата 2п-7. Урожайность льняной соломы составила при инокуляции данным препаратом 72,0 ц/га, семян - 12,7 ц/га, что соответственно выше контроля по соломе на 4,2 ц/га, или 6,1%, по семенам - на 0,8 ц/га, или 6,5%. Положительный суммарный эффект на продуктивность льносоломы установлен при комплексном (инокуляция семян + внекорневая обработка) применении микробиологических препаратов класса Кл (Кл-10 и Кл-17). При этом способе применения данные препараты способствуют увеличению льносоломы на 6,5-7,8 ц/га. Внекорневое внесение микробиологических препаратов по вегетирующим растениям может стать альтернативой их применения только на производственных посевах при возделывании льна-долгунца на льноволокно. Установлено, что внекорневые обработки отрицательно влияют на семенную продуктивность льна. Урожайность семян от применения микробиологических препаратов по вегетирующим растениям снижается на 0,3-0,9 ц/га. Отмечено, что применение препарата 2п-7 таким способом было малоэффективным. Применение микробиологических препаратов оказывает оздоровительный эффект на растения льна от болезней.
Ключевые слова: лен-долгунец, льносолома, льносемена, микробиологические препараты, способы внесения.
Введение
Лен-долгунец - важнейшая прядильная культура, которая может возделываться повсеместно в Нечерноземной зоне Российской Федерации. Издавна отмечены выдающи-
еся свойства льноволокна, его прочность, эластичность, долговечность и устойчивость к разложению. Все составляющие части растения льна -его семена, треста, полова, отходы от производства льноволокна -
имеют большое значение в современном производстве пищевых продуктов, медицине, строительстве и вооружении.
В последнее время все большую актуальность приобретает применение биологических факторов, которое позволяет получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур при сбалансированном обеспечении основными элементами питания растений и средствами их защиты, обеспечивая при этом стабилизацию и даже воспроизводство почвенного плодородия. Каждый биологический препарат обладает определенными, присущими только ему, механизмом взаимодействия с растениями, спектром действия и условиями эффективного применения. Микроорганизмы, являющиеся основой этих биопрепаратов, взаимодействуют с растениями (образуя «ассоциативный симбиоз»), способны выполнять ряд функций, полезных для растений [3].
В отличие от химических средств защиты, микробиологические препараты не только способствуют лечению болезней, но и активизируют иммунные механизмы защиты растений, а также обладают антистрессовым эффектом, что обеспечивает увеличение фиксации атмосферного азота и повышение устойчивости растений к неблагоприятным погодным условиям, таким как засуха, заморозки, переувлажнение. Полезная микрофлора способствует наиболее полному раскрытию потенциала сорта, оздоровлению почвенной микрофлоры, повышению плодородия почвы [1]. По
данным ряда авторов, применение микробиологических препаратов позволяет увеличить продуктивность растений и качество сельскохозяйственной продукции, а также снизить негативное влияние вредоносности болезней на растения [7]. Данные препараты являются альтернативой пестицидам: выполняя аналогичные функции, они вместе с тем
улучшают экологическую обстановку.
Научные исследования последних лет показали, сколь велика роль микроорганизмов в жизнеобеспечении растений, самой почвы и ее живого многофункционального организма. Однако к настоящему времени недостаточно изученными являются вопросы целесообразности применения микробиологических препаратов под лен-долгунец, подбор наиболее эффективных препаратов, способы их применения и их роль в жизни льняного растения. Все вышеперечисленные направления исследований нашли свое отражение в научно-исследовательской работе, проведенной в период с 2013 по 2015 год в ФГБНУ «Псковский НИИСХ».
Материал и методы
Исследования проводились на опытном поле отдела селекции льна-долгунца ФГБНУ «Псковский НИИСХ» в соответствии с методикой полевого опыта [2], методикой фитопатологической оценки устойчивости льна к патогенам [6], а также методическими указаниями по изучению коллекции льна [5]. Нормы внесения препарата определя-
лись, исходя из доз, рекомендуемых ВНИИСХМ [7].
Исследования проводились на льне-долгунце (Linum usitatissimum) сорта Добрыня селекции ФГБНУ «Псковский НИИСХ». Посев осуществлялся вручную, учетная площадь делянки - 1 м2, повтор-ность опыта - трехкратная, норма высева - 8 г/м (10 рядов по ~ 150 семян).
Предшественником являлись многолетние травы. Агрохимические показатели почвы были следующими: рН - 5,4-5,6; содержание Р 2О5 -30,1-33,4; К2О - 19,5-21,0 мг на 100 г почвы. После уборки предшественника поля обрабатывались гербицидом сплошного действия «Торнадо -500» в дозе 2 л/га, поэтому посевы в период вегетации были свободны от сорняков. Обработка почвы состояла из зяблевой вспашки, весеннего боронования и двух культиваций с боронованием. После первой культивации фоном были внесены минеральные удобрения - 1,5 ц/га азофоски (N24P24K24).
Микробиологические препараты комплексного действия - это порошкообразный субстрат влажностью 60% с прилипателем. В одном грамме препарата содержится 2-4 млрд бактерий, посторонняя микрофлора отсутствует. Препараты, используемые в опыте, созданы на основе различных видов и штаммов неспоровых бактерий, выделенных из ризосферы и ризопланы растений, под номерами 204; Кл-10; Кл-17; 2П-5; 2П-7. Кл-10 - штамм ассоциативных ризобактерий
Pseudomonas sp.; Кл-17 -
Xanthomonas, выделен из ризосферы растений ячменя; 2п-5 - Serratia sp.; 2П-7 - Serratia plymuthica, выделен из ризоплана подсолнечника; 204 -Agrobacteriumradiobacter, штамм выделен из ризосферы пшеницы [8].
Биопрепараты представляют собой живые клетки отселектиро-ванных по полезным свойствам (способность подавлять развитие патогенной микрофлоры и др.) микроорганизмов, которые находятся или в культуральной жидкости, или адсорбированы на нейтральном носителе. Они позволяют создать весьма значительную концентрацию полезных форм микроорганизмов, клеток бактерий или грибов в нужное время и в нужном месте [4].
Схема опыта включала в себя следующие варианты:
- контрольный вариант (высевались чистые семена льна без последующих обработок);
- предпосевная обработка семян льна с нормой расхода 300 г препарата на 80 кг семян. Семена смачивались водой (1,5-2% от их веса), добавлялось необходимое количество препарата, затем все тщательно перемешивалось до равномерного распределения препарата. Обработанные препаратом семена в тот же день высеивались во влажную почву (исключалось прямое попадание солнечных лучей);
- опрыскивание растений в фазу «елочка» с нормой 600 г/га сухого препарата на 100 л воды;
- комплексное применение (предпосевная обработка семян и опрыскивание посевов по указанным нормам расхода).
Результаты и обсуждение
В период проведения научных исследований за 2013-2015 годы метеорологические условия сложились на уровне средних многолетних данных по температурному режиму и величине выпавших осадков. Однако в каждый год исследований в вегетационный период от всходов до уборки отмечены резкие колебания от средних многолетних данных по
температурному режиму и осадкам, что в известной степени сказывалось на уровне урожайности по льносо-ломе и семенам.
По урожайности льносоломы наиболее благоприятными были метеоусловия 2013 и 2014 годов, а по семенной продуктивности - условия второй половины 2015 года, когда шло цветение и формирование семян в коробочках льна (таблица 1).
Вариант опыта Урожайность, ц/га
солома семена
2013 2014 2015 среднее прибавка 2013 2014 2015 среднее прибавка
Контроль 81,7 73,0 48,7 67,8 - 10,0 9,9 13,9 11,9 -
Обработка семян перед посевом
2п-5 81,7 74,7 50,7 69,0 1,2 10,5 10,4 14,2 12,3 0,4
2п-7 84,0 84,3 55,0 74,4 6,6 10,6 11,5 14,7 13,0 1,1
Кл-10 82,7 76,0 52,0 70,2 2,4 10,7 9,6 14,3 12,0 0,1
Кл-17 86,3 78,7 51,0 72,0 4,2 12,0 10,7 14,7 12,7 0,8
204 79,7 84,0 49,3 71,0 3,2 11,0 11,2 13,6 12,4 0,5
Внекорневое внесение
2п-5 86,3 77,3 47,7 70,4 2,6 10,0 9,7 13,4 11,6 -0,3
2п-7 85,0 76,7 51,0 70,9 3,1 9,6 9,8 14,3 12,1 0,2
Кл-10 85,0 81,3 48,0 71,4 3,6 11,0 9,5 13,7 11,6 -0,3
Кл-17 86,3 78,7 48,7 71,2 3,4 10,9 9,8 13,0 11,4 -0,5
204 83,0 77,7 55,0 71,9 4,1 9,4 7,5 14,5 11,0 -0,9
Обработка семян + внекорневое внесение
2п-5 76,7 85,0 52,7 71,5 3,7 7,7 8,9 13,4 11,1 -0,8
2п-7 83,0 82,5 56,7 74,1 6,3 11,3 10,5 14,3 12,4 0,5
Кл-10 81,7 90,5 54,7 75,6 7,8 10,2 9,2 13,7 11,4 -0,5
Кл-17 88,0 78,5 56,3 74,3 6,5 11,3 8,4 13,0 11,3 -0,6
204 76,3 82,0 56,3 71,5 3,7 7,3 8,4 14,5 11,4 -0,5
НСР 05, ц/га 1,1 0,5 1,3 1,0 0,3 0,1 0,3 0,2
Таблица 1 - Влияние микробиологических препаратов на продуктивность льна-долгунца
Изучение эффективности способов применения микробиологических препаратов и действия самих препаратов на посевах льна показало, что при правильном их применении можно заметно увеличить как урожайность льносоломы, так и урожайность семян. При инокуляции семян перед посевом (способ применения №1) урожай соломы увеличился на 1,2-6,6 ц/га, или 1,8-9,7% к контрольному варианту. Самый высокий показатель по повышению урожайности льносоломы при данном способе внесения получен от применения микробиологического препарата 2п-7 - 74,4 ц/га. Обращает на себя внимание и препарат Кл-17, в среднем за 3 года урожайность соломы составила 72,0 ц/га, что выше контрольного варианта на 4,2 ц/га, или 6,2%. Высокие показатели урожайности семян также отмечены в вариантах, где была проведена инокуляция препаратами 2п-7 и Кл-17, прибавки урожая по семенам составили по ним 0,8-1,1 ц/га.
При втором способе внесения - внекорневом (в период вегетации в фазу «елочка») - в целом действие препаратов по вариантам выравнивалось независимо от основы их создания различных видов и штаммов неспоровых бактерий, выделенных из ризосферы и ризопланы растений. В среднем прибавки урожая по соломе льна составили от 2,6 до 4,1 ц/га. Максимальные прибавки при данном способе внесения получены от обработок препаратами №204 и Кл-10 - 3,6-4,1 ц/га. Учеты
урожая семян показали, что при данном способе внесения микробиологических препаратов уровень показателей урожайности ниже по всем вариантам по сравнению с контрольными. Семенная продуктивность снизилась на 0,3-0,9 ц/га, исключение составляет препарат 2п-7, однако уровень дополнительного урожая (0,2 ц/га) значительно ниже, чем при внесении данного препарата перед посевом с семенами (1 способ). Можно предположить, что при внекорневом внесении в период вегетации изучаемые микробиологические препараты оказывают подавляющее действие на генеративные органы растений льна, вызывая таким образом и снижение семенной продуктивности.
При совмещенном способе применения микробиологических препаратов (способ - инокуляция семян перед посевом и дополнительная обработка теми же препаратами в период вегетации) по некоторым вариантам опыта увеличилась в среднем за 3 года исследований урожайность соломы льна, т.е. проявилось суммарное положительное действие каждого отдельного способа. Такая реакция наблюдалась при применении микробиологических препаратов класса Кл (препараты Кл-10, Кл-17). Урожайность льносоломы от применения данных препа-р ат о в при таком способе внесения составила соответственно 75,6 ц/га и 74,3 ц/га, превышение к урожаю контрольного варианта (67,8 ц/га) было на уровне 7,8-6,5 ц/га. По пре-
парату 2п-7 урожайность льносоломы получена такая же, что и при первом способе внесения - инокуляции семян перед посевом, дополнительное внесение данного препарата в период вегетации экономически не оправдано. Такая же эффективность, только в меньшей степени, прослеживается и с препаратом №204. Что касается семенной продуктивности, как и при втором способе внесения -внекорневом, отмечено снижающее действие препаратов на урожайность семян.
В фазу начала ранней желтой спелости была проведена оценка фи-тосанитарного состояния посевов льна-долгунца по каждому варианту опыта и выявлена эффективность действия микробиологических препаратов на подавление возбудителей болезней растений (таблица 2).
В наименьшей степени растения подвергались воздействию фитопатогенов основных болезней
льна (антракноза, полиспороза, ржавчины и др.) в вариантах при комплексном внесении, сочетающем обработку семян перед посевом и опрыскивание в период вегетации штаммами Кл-10. В данном случае степень поражения растений болезнями составила 19%, при обработке 2п-5 - 23%, в то время как на контроле 53% растений были поражены. Данные препараты могут стать альтернативой пестицидам: выполняя аналогичные функции, они вместе с тем улучшают экологическую обстановку окружающей среды.
При проведении лабораторных анализов было установлено, что на пораженных участках стеблей растений льна-долгунца затруднено отделение волокна от костры, что, несомненно, влияет на его качество. Эти обстоятельства следует учитывать в производственных посевах для получения качественного льноволокна.
Таблица 2 - Влияние микробиологических препаратов на устойчивость
растений льна к болезням
Вариант Степень поражения болезнями растений льна, %
Инокуляция семян Внекорневая обработка Инокуляция + обработка
2013 2014 2015 среднее 2013 2014 2015 среднее 2013 2014 2015 среднее
Контроль 43 52 63 53 43 52 63 53 43 52 63 53
2п-5 35 24 19 26 23 10 39 24 21 16 33 23
2п-7 35 16 45 32 21 14 45 27 22 22 31 25
Кл-10 43 6 45 31 23 18 47 29 16 18 24 19
Кл-17 32 8 41 27 24 26 34 28 21 16 34 24
Выводы
Из вышеизложенного следует, что применение отдельных микробиологических препаратов оказывает положительное влияние на продуктивность льна-долгунца. Считаем целесообразным при возделывании льна-долгунца проводить инокуляцию семян перед посевом препаратами, такими как Кл-17 и 2п-7, которые способствуют дополнительному получению от 4,2 до 6,6 ц/га льносо-ломы и льносемян в пределах 0,8-1,1 ц/га, при этом более чем наполовину улучшается фитосани-тарное состояние посевов льна-
долгунца. На посевах льна (исключение составляют семеноводческие посевы) возможно комплексное (инокуляция семян + внекорневая обработка) применение микробиологических препаратов класса Кл (Кл-10 и Кл-17). При этом способе применения данные препараты способствуют увеличению только льно-соломы на 6,5-7,8 ц/га. Внекорневые обработки отрицательно влияют на семенную продуктивность льна. Все изучаемые препараты оказывают положительное влияние на оздоровление посевов льна от ряда болезней.
Библиографический список
1. Биопрепараты в сельском хозяйстве / И.А. Тихонович, А.П. Кожемяков, В.К. Чеботарь и др. // Методология и практика применения микроорганизмов в растениеводстве и кормопроизводстве. - М.: Россельхозакадемия, 2005. - 154 с.
2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. - М.: Агропромиздат,1985. - 351 с.
3. Завалин А.А. Новые технологии производства и применения биопрепаратов комплексного действия / А.А. Завалин, А.П. Кожемяков. - СПб.: Химиздат, 2010. - 64 с.
4. Кожемяков А.П. Разработка и перспективы использования биопрепаратов комплексного действия / А.П. Кожемяков, С.В. Тимофеева, Т.А. Попова // Защита и карантин растений. - 2008. - №2. - С.42-43.
5. Кутузова С.Н. Методические указания по изучению коллекции льна / С.Н. Кутузова, Г.Г. Питько. - Л., 1988. - 58 с.
6. Лошакова Н.И. Методические указания по фитопатологической оценке устойчивости льна-долгунца к болезням / Н.И. Лошакова, Л.П. Кудрявцева. - М.: Россельхозакадемия, 2000. - 52 с.
7. Микробиопрепараты для растениеводства / О.В. Смирнов, С.А. Доброхотов, Н.В. Кандыбин и др. // Сельскохозяйственные вести. - 2009. - №4. - С.36-38.
8. Экос. Биопрепараты. Использование микробиологических препаратов на основе клубеньковых и ассоциативных ризобактерий в сельском хозяйстве. Описание и характеристика препаратов // Каталог филиала «Экос» ГНУ ВНИИСХМ Россельхозакадемии. - СПб., 2012. -24 с.
E-mail: tshavkova@mail.ru
180559 Псковская область, Псковский р-н, д. Родина, ул. Мира, д. 1, ФГБНУ «Псковский НИИСХ»
Тел: +7 (8112) 67-31-10
