CC BY
42
DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10313
УДК 632. 937
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВОГО БИОПРЕПАРАТА АЛЕЙЦИД ПС ПРОТИВ ВРЕДНЫХ ОРГАНИЗМОВ НА КАРТОФЕЛЕ
Н. Е. АГАНСОНОВА, кандидатбиологическихнаук, старший научный сотрудник (e-mail: [email protected])
Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений, ш. Подбельского, 3, Пушкин, Санкт-Петербург, 196608, Российская Федерация
Резюме. Исследования проводили с целью определения биологической эффективности нового биопрепарата алейцид ПС против проволочников рода Agriotes spp. (Coleoptera: Elateridae) и парши обыкновенной Streptomyces scabies Waks. & Henr. на картофеле Solanum tuberosum L. Работа выполнена в 2013 и 2017 гг. в условиях Северо-Западного региона России на дерново-подзолистой суглинистой почве. Использование алейцида ПС (20 мг/л водь) для обработки почвы (800л/га) и клубней (10 л/т) снижало степень развития парши обыкновенной на 97,1-98,9 %, распространенность болезни уменьшалась на 96,3-97,1 %. Применение биопрепарата против проволочников обеспечило снижение поврежденности клубней на 91,0-95,8 %. Одна из важных особенностей алейцида ПС - положительное влияние на урожайность и качество клубней. Обработка актиномицетными метаболитами увеличивала урожайность на 29,8-30,2 %, содержание крахмала - на 5,5-5,7 %, витамина С - на 9,7-9,9 %, концентрация нитратов уменьшалась на57,8-58,1 %. Применение алейцида ПС и минимальныхдоз ком-плексныхазотно-фосфорно-калийных(№К) удобрений (алейцид ПC+N3f'30K45 и алейцид ПC+N45P4¡Kfxj способствовало увеличению урожайности клубней картофеля на 41,3 и 51,3 %. Максимальный в опыте урожай клубней -1566,6-1571,5 г/растение (контроль -978,5г/растение) отмечен на фоне алейцид ПC+NнPнKЯ0 и алейцид ПC+NнPнK120. Использование алейцида ПC на фоне минеральных удобрений (алейцид ПC + NJPJK^ и алейцид ПC + N9CP9CK,20) увеличило содержание крахмала на 2,5-2,65 %, витамина С - на 2,9-3,4 %, количество нитратов снизилось на 32,7-40,1 %. Ключевые слова: картофель, алейцид ПC, проволочники, Agriotes, парша обыкновенная, Streptomyces scabies, урожайность, клубни, крахмал, витамин С, нитраты. Для цитирования: Агансонова Н. Е. Оценка эффективности нового биопрепарата алейцид ПС против вредных организмов на картофеле //Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 3. С. 69-71. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10313.
Рациональное использование экологически безопасных минеральных и органических удобрений, стимуляторов роста, средств защиты растений от вредителей и возбудителей болезней позволит оздоровить почву и увеличить производство растениеводческой продукции, в том числе высококачественных клубней картофеля [1, 2, 3, 4].
В современных системах интегрированной защиты картофеля от вредных организмов используют ограниченный ассортимент биопрепаратов, представленный, главным образом, микроорганизмами рр. Pseudomonas, Bacillus и Trichoderma, поэтому разработка технологии применения нового перспективного микробиологического препарата на основе метаболитов актиномицетов против комплекса вредных организмов - проволочников, личинок жуков сем. Щелкунов (Elateridae), а также парши обыкновенной Streptomyces scabies Waks. & Henr., снижающих урожайность, ухудшающих качество клубней и делающих их непригодными к длительному хранению, особенно актуальна.
Цель исследований - оценить биологическую эффективность нового актиномицетного метаболитного биопрепарата алейцид ПС против комплекса вредных организмов - проволочников и парши обыкновенной -в период вегетации на картофеле отдельно и на фоне внесения комплексного (NPK) минерального удобрения
урожайность культуры и биохимические показатели качества товарных клубней.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили на опытном поле ВИЗР (Пушкинский район, г. Санкт-Петербург) в 2013 и 2017 гг. Почва опытного участка дерново-подзолистая, легкосуглинистая, содержание гумуса - 1,9-2,2 %; подвижного фосфора и калия - 46,5-52,4 и 79,3-87,5 мг/кг почвы соответственно, рНКС| - 4,3-4,5.
Предшественник - зерновые культуры. Размер опытных делянок 10 м2. Расположение делянок рендо-мизированное. Повторность опытов четырехкратная.
Комплекс вредных организмов - проволочники (личинки жуков сем. Щелкунов, р. Agriotes) - посевной темный (Agriotes obscurus L.) и полосатый (Agriotes lineatus L.); парша обыкновенная (Streptomyces scabies Waks. & Henr.).
Алейцид ПС - новый метаболитный биопрепарат, разработанный ВИЗР совместно с Научно-исследовательским технологическим институтом антибиотиков и ферментов (НИТИАФ) на основе актиномицета Streptomyces aurantiacus шт. 775 [5], эффективен против сосущих вредителей [6], препаративная форма - паста (НИТИАФ). Концентрация препарата в водном растворе - 0,002 %. В «Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, препаратов и биологических средств, разрешенных к применению в РФ» еще не включен.
Схема опыта предусматривала предпосадочную обработку водным раствором алейцида ПС в концентрации 0,002 % почвы (расход рабочей жидкости из расчета 800 л/ га) и клубней картофеля сорта Невский (10 л/т) совместно и по отдельности. Кроме того, вариант с совместной предпосадочной обработкой почвы и клубней картофеля в указанных дозах сравнивали с применением алейцида ПС на фоне разных доз полного (NPK) минерального удобрения, а также с внесением аналогичных доз удобрений без биопрепарата. В контроле, а также в вариантах с использованием только минеральных удобрений проводили обработку водой.
В опыте использовали усредненные дозы полного (NPK) минерального удобрения под картофель для Северо-Западного региона РФ (локально, в слое почвы 0-10 см) - N60P60K90 и N90P90K120, а также сниженные, равные / усредненных - N30P30K45, N45P45K60. Густота посадки клубней картофеля - 50 тыс. шт./га.
Оцениваемые показатели: всхожесть; содержание фотосинтетических пигментов в листьях в фазе цветения -хлорофиллов а и b, каротиноидов; поврежденность клубней проволочниками (клубневой анализ нового урожая); распространенность и развитие парши обыкновенной (клубневой анализ предпосадочный и нового урожая); масса урожая; биохимические показатели качества товарных клубней (содержание крахмала, витамина С, нитратов).
Поврежденность клубней проволочниками учитывали во время уборки урожая. В каждой повторности каждого варианта брали 100 клубней и определяли число поврежденных. Биологическую эффективность рассчитывали по формуле Аббота [7].
Распространенность и развитие парши обыкновенной на посадочном материале и клубнях нового урожая (100 клубней на вариант) вычисляли по стандартным формулам и на их основе рассчитывали биологическую эффективность
Таблица 1. Биологическая эффективность алей-цида ПС против проволочников, личинок жуков сем. Щелкунов, р. Agriotes на картофеле в 2013/2017 гг.
Вариант Число поврежденных клубней, шт. Снижение поврежденности клубней, % к контролю
Алейцид ПС* 0,75(b)/1,0(b) 95,8/91,0 Алейцид ПС** 2,5(с)/2,0(с) 86,1/81,8 Алейцид ПС*** 10,0(d)/6,75(d) 44,4/38,6 Вода (контроль) 18,0(а)/11,0(а) -
*обработка почвы и клубней картофеля, **обработка почвы, ***обработка клубней. Значения с разными буквенными индексами внутри столбца достоверно различались при p < 0,05
по формуле Хендерсона и Тилтона [8]. Степень поражения картофеля паршой обыкновенной оценивали по 5-балльной шкале: балл 0 - признаки поражения отсутствуют, балл 1; 2; 3; 4 - поражено до 10; 20; 35; 50 % поверхности клубня соответственно, балл 5 - более 50 %.
допустимой поврежденности клубней проволочниками для продовольственного картофеля, установленного ГОСТ (не более 1 хода на клубень), распространенность и развитие парши обыкновенной на клубнях нового урожая - на 96,3-97,1 и 97,1-98,9 % (табл. 2) соответственно, увеличивала всхожесть на 7,6-8,2 % (табл. 3) В фазе цветения содержание фотосинтетических пигментов -хлорофиллов (а+Ь) и каротиноидов - в листьях в варианте с применением препарата превышало контроль на 5,2-6,4 % и 2,7-2,7 % соответственно.
Обработка почвы и клубней актиномицетными метаболитами повышала урожайность картофеля на 29,830,2 %, улучшала биохимические показатели качества клубней благодаря увеличению содержания крахмала на 5,5-5,7 % и витамина С - на 9,9-9,7 % при уменьшении концентрации нитратов на 57,8-58,1 % (табл. 4).
Применение алейцида ПС с половинными дозами полного минерального удобрения (^0Р30К45 и ^5Р45К60) обеспечивало снижение распространенности и развития
Таблица 2. Биологическая эффективность алейцида ПС против парши обыкновенной на клубнях картофеля нового урожая отдельно и на фоне комплексных NPK минеральных удобрений (2013/2017 гг.)
Распространенность болезни, % Развитие, %
до обработки после до обработки после
Вариант
Снижение распространенности и развития болезни с поправкой на контроль, %
Алейцид ПС* Алейцид ПС* + N30P3 Алейцид ПС* + N4°P4 Алейцид ПС* + Nfi„Pe
90 90 120
60 60 90
Алейцид ПС* + N9°P6°K.,.
N30P30K45
N^K"
90 90 120
Вода (контроль) Алейцид ПС** Вода (контроль) Алейцид ПС*** Вода (контроль)
14,5/22,25 14,5/14,75 17,5/14,0 23,0/18,25 19,8/25,25 24,0/21,25 25,5/22,5 21,3/16,5 25,8/16,0 22,8/21,75 17,5/20,75 21,0/18,5 16,25/21,0 19,0/23,5
0,5(b)/1,0(b) 0,5(b)/0,75(b) 0,5(b)/0,75(b) 0,5(b)/0,75(b) 0,25(b)/0,25(b) 28,8(q)/27,25(q) 29,5(c)/29,0(c) 27,3(d)/20,8(d) 30,8(i)/23,0(i) 27,5(а)/26,25(а)
7,0(b)/8,75(b) 25,0(а)/24,75(а) 7,8(b)/7,75(b)
23,0(а)/25,0(а)
4,7/5,2 2,9/2,95 3,5/2,8 4,6/3,65 4,0/4,55 6,0/4,25 5,1/4,5 4,7/3,3 5,25/3,2 4,6/5,3 3,5/4,7 4,2/4,1 3,25/4,9 3,8/5,4
0,1(b)/0,2(b) 0,1(b)/0,15(b) 0,1(b)/0,15(b) 0,1(b)/0,15(b) 0,05(b)/0,05(b) 9,5(c)/7,55(c) 8,75(d)/8,55(d)
8,8(i)/7,9(i) 9,0(k)/8,35(k) 8,25(а)/7,2(а) 1,4(b)/1,75(b) 5,0(а)/5,6(а) 1,55(b)/1,55(b) 5,6(а)/6,0(а)
97,1-98,9/96,3-97,1 97,1-98,1/96,0-96,3 98,0-98,4/96,0-96,1 98,2-99/96,9-97,0 99,0-99,0/99,2-99,2
66,0-66,4/68,0-72,0 60,0-68,0/65,0-72,0
* обработка почвы и клубней картофеля, **обработка почвы, ***обработка клубней. Значения с разными буквенными
индексами внутри столбца достоверно различались при p < 0,05
Кроме того, использовали следующие методы: спек-трофотометрический - при определении содержания хлорофиллов и каротиноидов [9], измерительный - при оценке высоты растений, сплошной копки и весовой - при учете урожайности картофеля. Методы оценки качества товарных клубней (средней массой 90-130 г): кислотного гидролиза - при определении содержания крахмала [10], титриметрический - витамина С (ГОСТ 24556-89), иономе-трический - нитратов (ГОСТ 29270-95).
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили дисперсионным методом с использованием программы ANOVA. В таблицах приведены средние значения показателей.
Результаты и обсуждение. Предпосадочная обработка алейцидом ПС почвы и клубней картофеля в условиях вегетационных периодов 2013 и 2017 гг. снижала поврежденность клубней картофеля личинками жуков сем. Щелкунов на 91,0-95,8 % (табл. 1), до уровня
парши обыкновенной на клубнях нового урожая на 96,098,4 %, увеличение урожайности культуры на 41,0-51,3 %, содержания в товарных клубнях крахмала - на 7,9-8,18 %, витамина С - на 12,0-12,8 % при концентрации нитратов (27,3-48,3 мг/кг сырой массы клубней) значительно ниже ПДК для картофеля, предназначенного для детского и лечебного питания (80 мг/кг). По сравнению с аналогичными показателями в вариантах с внесением соответствующих доз отдельно, в которых урожайность была выше контроля на 11,7-19,8 % при использовании биопрепарата содержание нитратов снижалось на 48,2-55,6 %, а урожайность увеличивалась на 20,6-31,0 %.
Применение алейцида ПС с усредненными дозами ^60Р60К90, ^0Р90К120) минеральных удобрений повышало урожайность, по сравнению с контролем, на 59,2-60,6 %, с вариантом с применением только алейцида ПС - на 29,0-30,8 %, при биологической эффективности против парши обыкновенной 96,9-99,2 % и концентрации ни-
Таблица 3. Всхожесть клубней и содержание фотосинтетических пигментов в листьях картофеля в фазу цветения после предпосадочной обработки алейцидом ПС (2013/2017 гг.)
Содержание фотосинтетических пигментов, мг/100 г сырой массы
Вариант Всхожесть, % хлорофилл каротиноиды
(а+b) | а | b
Алейцид ПС* Вода (контроль) 99,0(b)/98,9(b) 92,0(а)/91,4(а) 505,2(b)/473,0(b) 168,2(b)/139,8(b) 363,8(b)/333,2(b) 474,8(а)/449,6(а) 158,0(а)/132,8(а) 341,9(а)/316,7(а) 265,6(b)/239,2(b) 258,1(а)/232,9(а)
*обработка почвы и клубней картофеля. Значения с разными буквенными индексами внутри столбца достоверно различались при p<0,05
*обработка почвы и клубней картофеля. Значения с разными буквенными индексами внутри столбца достоверно различались при р<0,05.
Таблица 4. Влияние обработки алейцидом ПС на урожайность картофеля и качество товарных клубней нового урожая (содержание крахмала, витамина С и нитратов) отдельно и на фоне комплексных NPK минеральных удобрений (2013/2017 гг.)
Вариант Урожайность, г/растение Содержание в товарных клубнях
крахмала, % витамина С, мг % нитратов, мг/кг сырой массы
Алейцид ПС* Алейцид ПС* + N p K
30 30 45
Алейцид ПС* +
N45P45K60
Алейцид ПС* + NPK
60 60 90
Алейцид ПС* + NPK
90„90 120
NPK
30 30 45
N40P30K45
NN60PP60KK90
Lj90 90, 120
Вода (контроль)
1270,1(d)/1157,5(d) 1379,7(j)/1265,3(j) 1478,5(k)/1334,1(k) 1566,6(l)/1415,0(l)
1571,5(n,l)/1417,8(n,l) 1095,9(i)/993,4(i) 1172,2(f)/1058,2(f) 1184,0(b)/1094,3(b) 1352,3(c)/1218,4(c) 978,5(а)/889,0(а)
12,79(b)/12,50(b) 13,07(k)/12,78(k) 13,09(l, k)/12,80(l, k) 13,1(m, l)/12,81(m, l)
13,11(z, l, m)/12,82(z, l, m) 12,23(d)/11,96(d) 12,3(d)/12,03(d) 12,37(e)/12,10(e) 12,55(i)/12,30(i) 12,1(а)/11,84(а)
11,87(b)/10,76(b) 12,14(k)/10,99(k) 12,18(l)/11,04(l) 12,21(m)/11,07(m)
12,24(n, m, l)/11,08(n, m, 10,86(c)/9,87(c) 10,97(d)/9,96(d) 11,02(e)/10,02(e) 11,18(i, e)/10,18(i) 10,8(а)/9,81(а)
13,5(b)/8,3(b) 30,6(s)/27,3(s) 48,3(i)/47,0(i) 76,3(n)/78,3(n)
126,7(m)/124,25(m) 63,7(c)/61,5(c) 93,3(g)/92,6(g) 127,4(f,m)/125,3(f,m) 188,2(d)/186,4(d) 23,3(а)/19,8(а)
тратов 76,3-126,7 % мг/кг сырой массы, что значительно ниже ПДК для продовольственного картофеля (250 мг/кг). При совместном использовании алейцида ПС и полных доз удобрений содержание крахмала было выше, чем в контроле, на 8,2-8,35 %, витамина С - на 12,8-13,3 %, по сравнению с вариантом только с применением алейцида ПС - на 2,5-2,65 % и 2,9-3,4 % соответственно.
Выводы. Высокая биологическая эффективность метаболитов актиномицетов против комплекса вредных организмов (проволочников и парши обыкновенной), увеличение содержания фотосинтетических пигментов,
урожайности и качества клубней при использовании отдельно и на фоне внесения комплексного (NPK) минерального удобрения повышает перспективность их использования в экологически ориентированных системах интегрированной защиты картофеля, а также органического земледелия.
При использовании предложенного способа применения алейцида ПС на фоне внесения комплексного (NPK) минерального удобрения в целях увеличения урожая экологически безопасного качественного картофеля на 50,160,1 %, по сравнению с контролем, следует ограничиться уменьшенными дозами азота 45 и 60 кг д.в./га.
Литература.
1. Эффективность приемов сортовой агротехники на новых ранних сортах картофеля российской селекции/А. В. Коршунов, А. В. Митюшкин, А. С. Дорогов и др. //Достижения науки и техники АПК. 2014. № 1о. С. 26-28.
2. Коршунов А. В., Лысенко Ю. Н., Лысенко Н. Ю. Мелкотоварное картофелеводство: синергетический эффект промежуточных сидеральных культур в севообороте и бессменной посадке, удобрений и сортов // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 8. С. 28-33.
3. Кудеяров В. Н., Соколов М. С., Глинушкин А. П. Современное состояние почв агроценозов России, меры по их оздоровлению и рациональному использованию //Агрохимия. 2017. № 6. С. 3-11.
4. Семенов А. М., Глинушкин А. П., Соколов М. С. Органическое земледелие и здоровье почвенной экосистемы //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 8. С. 5-8.
5. Способ получения энтомоцидного препарата: Авт. св. 1830660 (РФ) / Ю. Е. Конев, И. В. Бойкова, А. Г. Родичев и др. 1992. 3 с.
6. Агансонова Н. Е. Использование инсектицидов, актиномицетных метаболитов, энтомопатогенных нематод и ориуса в защите огурца от западного цветочного трипса Frankliniella occidentalis P. //Агрохимия. 2017. № 8. С. 68-76.
7. Методические указания по испытанию инсектицидов, акарицидов и моллюскоцидов в растениеводстве / под. ред. К. В. Новожилова. М.: Изд-во ВАСХНИЛ, 1986. 280 с.
8. Методические указания по регистрационным испытаниям фунгицидов в сельском хозяйстве / под. ред. В. И. Долженко. СПб: Всерос. науч. - исслед. ин-т защиты растений (ООО "Инновационный центр защиты растений"), 2009. 395 с.
9. ПочинокХ. Н. Методы биохимического анализа растений. Киев: Наукова думка, 1976. 334 с.
10. Петербургский А. В. Практикум по агрономической химии: учебное пособие для сельскохозяйственных вузов. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1968. 496 с.
EVALUATION OF THE EFFICIENCY OF ALEYCID, WP BIOPREPARATION PS AGAINST HARMFUL ORGANISMS ON POTATO
N. E. Agansonova
All-Russian Research Institute of Plant Protection, sh. Podbel'skogo, 3, Pushkin, Sankt-Peterburg, 196608, Russian Federation Abstract. The aim of the investigation was to determine the biological efficiency of Aleycid, WP biopreparation against wireworms of the genus Agriotes spp. (Coleoptera: Elateridae) and potato scab Streptomyces scabies Waks. & Henr. on potato Solanum tuberosum L. The research was carried out in 20l3 and 2017 under conditions of the Northwest region of Russia on the sod-podzolic loamy soil. The application of Aleycid, WP (20 mg/L of water) for the treatment of soil (800 L/ha) and tubers (10 L/t) inhibited the development of potato scab by 97.1 -98.9 %; the extension of the disease reduced by96.3-97.1 %. The application of the preparation against wireworms provided the decrease in tuber injury by 91.0-95.8 %. One important feature of Aleycid, WP is its positive influence on yield quantity and tuber quality. The treatment with actinomycete metabolites increased the yield by 29.8-30.2 %, starch content - by 5.5-5.7 %, vitamin C content - by 9.7-9.9 %; nitrate content decreased by 57.8-58.1 %. The application of Aleycid, WP and the minimum doses of complex nitrogen-phosphorus-potassium (NPK) fertilizers (Aleycid, WP + N30P30K45 and Aleycid, WP + N45P45K60) promoted an increase in the yield of potato tubers by 41.3 and 51.3 %. The maximum yield of tubers - 1566.6-1571.5 g/plant (in the control it was 978.5 g/plant) was obtained against the backgrounds of Aleycid, WP + N60P60K90 and Aleycid, WP + N90P90K120. Application of Aleycid, WP against the background of mineral fertilizers (Aleycid, WP + N60P60K90 and Aleycid, WP + N90P90K120) increased the starch content by 2.50-2.65 %, vitamin C content - by 2.9-3.4 %; nitrate amount reduced by 32.7-40.1 %. Keywords: potato; Aleycid, WP; wireworms; Agriotes; potato scab; Streptomyces scabies; yield; tubers; starch; vitamin C; nitrates. Author Details: N. E. Agansonova, Cand. Sc., senior research fellow (e-mail: [email protected]).
For citation: Agansonova N. E. Evaluation of the Efficiency of Aleycid, WP Biopreparation PS against Harmful Organisms on Potato. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 3. Pp. 69-71 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10313.
