CC BY
148
УДК 632.937:[633.14+633.1129]
ПРИМЕНЕНИЕ БИОПРЕПАРАТОВ В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМОЙ РЖИ И ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ
Т. К. ШЕШЕГОВА, доктор биологических наук, зав. лабораторией
Л.М. ЩЕКЛЕИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Л.И. КЕДРОВА, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом
НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии E-mail: [email protected]
Резюме. Анализируются результаты применения новых биопрепаратов (Алирин Б, Альбит, Гамаир) в чистом виде при предпосевной обработке семян и посевов в фазе колошения растений, а также в составе баковых смесей с гербицидами Ковбой и Корсар при возделывании озимой ржи и озимой тритикале. Биопрепараты характеризуются слабой биологической эффективностью в отношении листостеблевых болезней, за исключением корневых гнилей, особенно в начале роста и развития растений. Они подавляют развитие основных возбудителей корневых гнилей (видов Fusarium spp. и Helminthosporium spp), но малоэффективны в защите от видов Alternaria spp., Cladosporium spp. и других полусапрофитных грибов. Баковые смеси гербицида Корсар в дозе, уменьшенной на 25 %, с биопрепаратами не уступают по степени подавления сорной растительности использованию гербицида в чистом виде (биологическая эффективность соответственно 63...76 и 73 %). Наибольшие и достоверные по отношению к контролю прибавки ржи и тритикале в среднем за 2 года получены в эталонных вариантах с протравливанием семян Дивидент стар (0,30 и 0,28 т/га соответственно) и обработкой посевов фунгицидом Тилт (0,31 и 0,78 т/га), а также при опрыскивании посевов гербицидом Корсар и его смесями с биопрепаратами (от 0,18 до 0,52 т/га).
Ключевые слова: озимая рожь, озимая тритикале, биопрепараты, гербициды, баковые смеси, болезни, сорняки, урожайность.
Особенности защиты озимых зерновых культур в Кировской области обусловлены видовым составом, численностью и опасностью вредных организмов, развитие которых определяется специфическими природными условиями (пониженные температуры в летний и зимний периоды, продолжительная многоснежная зима, относительно низкий уровень плодородия почвы). В посевах озимых зерновых культурах широко распространены (выше экономического порога вредоносности) многолетние и зимующие сорняки. Этому часто способствует нарушение технологии возделывания культур. Нередко проявляется эффект наложения болезней, обусловленных физиологическими факторами (недостаток элементов питания, закисленность почв) и вызываемых гемибиотрофными патогенами.
Следует отметить, что в «Списке пестицидов, разрешённых к применению на территории РФ» практически отсутствуют препараты против видов Мегпапа эрр., СШовропит эрр. и Оа^оервэрр. Кроме того, большинство фунгицидов для защиты от семенной и почвенной инфекции используются в качестве протравителей семян. Однако только обработка посевного материала не обеспечивает защиты от болезней колоса и зерна. Более того, доказано [1], что протравливание часто не убивает внутрисеменную инфекцию, которая локализуется в перикарпии и зародыше. Например, мы установили [2], что доля влияния аэрогенной инфекции в возобновлении и развитии фузариоза колоса озимой ржи составляет 62,4 %, семенной - 15,1 % и почвенной - 5,0 %.
Учитывая изложенное, необходима разработка специализированных мер защиты от специфической
вредной биоты в посевах озимых зерновых культур. При этом приоритет должен быть за экологически безопасными, наукоемкими и одновременно менее затратными техногенными факторами. В этой связи биологически активные препараты, обладающие иммуномодулирующими свойствами, которые позволяют усилить адаптивность и раскрыть генетический потенциал сортов в реализации продуктивности, могут стать альтернативой химическим пестицидам.
Цель наших исследований - изучение биологической и экономической эффективности новых биопрепаратов в технологии возделывания озимой ржи и тритикале.
Задачи исследований: изучить влияние средств и способов химизации на фитосанитарную ситуацию в посевах, урожайность и качество зерна озимой ржи и тритикале; оценить биологическую и экономическую эффективность препаратов в чистом виде и в составе баковых смесей.
Условия, материалы и методы. Материалом для исследований послужили биологические препараты на основе штаммов бактерии Bacillus subtilis - Алирин Б, Гамаир, Альбит и гербициды - Корсар, в.р.к. (д.в. бентазон), Ковбой-супер, в.г.р. (д.в. дикамба + хлорсульфурон). Биопрепараты применяли в чистом виде и баковых смесях с гербицидами, норму которых уменьшали на 25 %. За контроль был принят вариант без обработки, эталон - протравливание семян Дивидент стар и обработка посевов в начале колошения Тилт. Нормы расхода препаратов взяты в соответствии со «Списком ...» [3]. Объект исследований - все проявившиеся болезни, микроорганизмы зерна и сорняки различных биологических групп.
Исследования выполнены в 2009-2011 гг. на сортах озимой ржи Рушник и озимой тритикале Зимогор, технология возделывания традиционная для Кировской области. Предшественник чистый пар. Перед посевом вносили нитроаммофоску (4 ц/га), весной проводили подкормку аммиачной селитрой (2 ц/га), а после учёта снежной плесени - боронование. Площадь делянок 5 м2, повторность в полевых опытах 3-х кратная; в микробиологических исследованиях - 5-и кратная.
Были проведены следующие наблюдения и учёты: лабораторной и полевой всхожести, густоты посева и развития растений; фенологические наблюдения; оценка устойчивости к полеганию и общего состояния растений и посевов перед уборкой; учет урожая и анализ его структуры [4];
оценка фитосанитарного состояния посевов и зерна озимой ржи и тритикале; учет распространения и развития болезней [5, 6, 7 и др.];
идентификация микроорганизмов [8 и др.]; учёт сорной растительности до обработки и через 2 недели после количественным методом; расчёт экономической эффективности [9]. Экспериментальный материал обрабатывали методом дисперсионного анализа [10] с использованием пакета селекционно-генетических программ «AGROS 2.07».
Результаты исследований. При проведении микробиологического анализа семян ржи и тритикале в контрольной пробе выявлено преобладание (более 80 %) грибной инфекции, среди которой доминировали виды Fusarium spp.(более 50 %). Кроме того, встречались виды Alternaria spp., Penicillium spp., Cladosporim spp., Stemphylium spp. и др. (до 30 %) и Bipolaris sorokiniana (до
Таблица 1. Биологическая эффективность (%) препаратов (2010-2011 гг.)
Препарат Корневые гнили Мучни- стая роса Стеблевая ржавчина Септо- риоз
Снежная плесень всхо- ды куще- ние спе- лость
Алирин Б 18 50 47 19 17 0 11
Альбит 29 63 49 19 20 0 23
Гамаир 18 44 40 23 39 0 35
Дивидент стар 40 95 81 20 - - -
Тилт - - - - 52 71 57
25 %). Бактерии рода ЕгуШа (до 24 %) обнаружены только в семенах озимой ржи.
Протравливание семян обеих культур фунгицидом Ди-видент стар обеспечило 100 %-ную защиту от всех видов Fusarium врр, В1ро1апв эогокШапа и бактерий. Все биопрепараты оказались эффективными в отношении гель-минтоспориозной инфекции. Например на обработанных семенах тритикале частота встречаемости В. Sorokiniana уменьшалась с 25 до 6.. .8 %. Доля возбудителей фузариоз-ной инфекции в среднем по культурам при использовании Альбита снизилась с 40 до 32 %, Алирина Б - до 28 %, Гамаира - до 12 %. При этом все изучаемые фунгициды (химические и биологические) характеризовались низкой эффективностью в отношении многих факультативных паразитов, прежде всего, видов Мвгпапа spp., токсины которых не менее опасны, чем фузариотоксины.
В 2010 г. поражение снежной плесенью обеих культур во всех вариантах составляло 100 %; в 2011 г. ее проявление на тритикале варьировало от 86,7 до 100 %, на ржи - от 20 до 40 %. Отрастание растений ржи во всех вариантах опыта достигало 100 %, у тритикале в среднем по годам изменялось от 13 до 53 %. Величина этих показателей в большей степени определялась культурой, чем применяемыми фунгицидами. Тем не менее выявлена тенденция повышения отрастания тритикале в вариантах с обработкой семян биопрепаратами, но достоверные изменения отмечены только при использовании Альбита и Дивидент стара.
Протравливание семян существенно (в 2-3 раза) снижало поражение и развитие корневых гнилей в начале онтогенеза растений - от всходов до осеннего и весеннего кущения. Биологическая эффективность биопрепаратов изменялась от 40 до 63 %, химического фунгицида Дивидент стар - от 81 до 95 % (табл. 1). Однако в фазе полной спелости зерна распространение и развитие болезни было высоким независимо от препарата. Биологическая эффективность их в этот период не превышая 19.23 %. Среди изучаемых биопрепаратов наибольший защитный эффект от корневых гнилей показал Альбит.
Степень поражения ржи мучнистой росой в годы исследований не превышала 15 %. На этом фоне фунгицидное действие изучаемых средств защиты проявилось слабо. Достоверное снижение развития болезни отмечено при обработке растений препаратами Тилт и Гамаир.
Развитие стеблевой ржавчины в посевах обеих культур достигало 60 %. Биопрепараты не сдерживали ржавчинную инфекцию. Эффективной оказалась только обработка посевов фунгицидом Тилт.
Наибольшее развитие (до 29 %) септориоза листьев отмечено на посевах озимой тритикале. Биопрепараты снижали степень поражения растений, однако эффект от их применения был существенно ниже, чем в эталонном варианте. Из биопрепаратов наилучшую защиту от септориоза обеспечивал Гамаир.
Спорынья обнаружена лишь на растениях озимой тритикале. Распространение болезни в вариантах опыта варьировало от 0,07 до 0,97 %; засорённость зерна - от 0,23 до 0,44 %. Чёткого влияния изучаемых препаратов
на величины этих показателей не выявлено. Однако просматривается тенденция к снижению распространения болезни в вариантах с использованием гербицидов, как в чистом виде, так и в смеси с биопрепаратами, а также при обработке посевов биологическими и химическими фунгицидами в период колошения. Наиболее высокая распространенность болезни отмечена в контроле - 0,50 % и при протравливании семян (в среднем по препаратам 0,67 %).
В целом эффективность биологических средств в защите от основных болезней ржи и тритикале оказалась невысокой и уступала эталонным препаратам.
Засорённость опытного участка варьирова в зависимости от преобладающих групп сорняков от средней до сильной. Наиболее часто встречающимися видами, определяющими ее структуру, были ярутка полевая (до 12 шт./м2), трёхреберник непахучий (11 шт./м2), осот и бодяк полевой (по 10 шт./м2), василёк полевой, подмаренник цепкий и пырей ползучий (по 5 шт./м2), вьюнок полевой и пастушья сумка (по 3 шт./м2), овсюг (единичные растения). Таким образом, по распространению корневищных и корнеотпрысковых сорняков засорённость можно считать сильной.
Результаты исследований показали, что применение гербицидов в чистом виде оказалось более эффективным, чем в составе баковых смесей (табл. 2). Биологическая эффективность гербицидов Корсар и Ковбой-супер составила 72 и 68 % соответственно, баковых смесей
- от 40 до 76 %. Обращает на себя внимание более высокая активность по подавлению сорняков баковых смесей Корсара со всеми биопрепаратами. Кроме того, использование этого гербицида вызывало практически полную гибель основных корнеотпрысковых видов.
Таблица 2. Биологическая эффективность гербицидов на озимой тритикале (2010-2011 гг.)
Вариант Общее число сорняков на шт./м2 Биологическая эффективность. %
до обработки после обработки
Ковбой-супер 28 9 68
Корсар 28 8 72
Ковбой-супер + Али-
рин Б 15 7 53
Ковбой-супер + Альбит 10 6 40
Ковбой-супер + Гамаир 14 8 43
Корсар + Алирин Б 17 4 76
Корсар + Альбит 19 7 63
Корсар + Гамаир 16 6 68
Основной фактор, лимитирующий урожайность озимых зерновых культур в Кировской области, - зимостойкость, обусловленная, преимущественно, устойчивостью растений к снежной плесени. Учитывая плохую перезимовку тритикале Зимогор, урожайность ее в 2010 г. была значительно ниже, чем у озимой ржи сорта Рушник (1,44. 5,00 т/га и 3,00.5,10 т/га соответственно). В 2011 г. благодаря лучшему отрастанию после поражения снежной плесенью (более 50 %), сбор зерна озимой тритикале оказался достаточно высоким: в среднем - 6,22 т/га, по вариантам
- от 5,46 до 7,47 т/га. У озимой ржи в 2011 г. величины этих показателей были равны соответственно 6,84 т/га и 6,34. 7,40 т/га. В среднем за 2 года урожайность культур в большинстве опытных вариантов существенно превышала контроль или была на его уровне (табл. 3). Достоверные прибавки отмечены в эталонных вариантах, а также при
Таблица 3. Влияние средств защиты на урожайность озимых зерновых культур (2010-2011 гг.)
Вариант Озимая рожь Рушник Озимая тритикале Зимогор
урожайность, т/га масса 1OOO зерен, г продук- тивных стеблей, шт./м2 урожайность, т/га масса 1OOO зерен, г продук- тивных стеблей, шт./м2
всего прибавка всего прибавка
Контроль (без обработки) 5,29 - 26,1 420 4,97 - 4S,3 205
Протравливание семян:
Дивидент стар 5,59* +0,30 27,2 431 5,25* +0,2S 47,S 231
Алирин Б 5,4S +0,19 26,6 442* 4,25 -0,72 4S,7 1S7
Альбит 5,37 +0,0S 2S,0* 403 4,11 -0,S6 47,5 1S0
Гамаир 5,60* +0,31 26,5 429 5,13 +0,16 47,S 200
Обработка посевов (кущение):
Корсар 5,54* +0,25 2S, 1 * 40S 5,44* +0,47 4S,7 231
Ковбой-супер 5,25 -0,04 27,3 399 5,23 +0,26 47,9 201
Корсар + Алирин Б 5,42 +0,13 2S,S* 406 5,32* +0,35 4S,9 231
Корсар + Альбит 5,S1* +0,52 27,7 445* 5,15 +0,1S 4S,7 199
Корсар + Гамаир 5,S0* +0,51 27,2 431 5,57* +0,50 4S,3 239
Ковбой-супер + Алирин Б 4,91 -0,3S 27,S 3S9 5,13 +0,16 47,1 207
Ковбой-супер + Альбит 5,09 -0,20 26,S 377 4,71 -0,26 45,S 165
Ковбой-супер +Гамаир 5,50* +0,21 27,6 36S 4,53 -0,44 4S,1 15S
Обработка посевов (колошение):
Тилт 5,60* +0,31 2S,9* 420 5,75* +0,7S 51,1* 246*
Алирин Б 5,34 +0,05 26,6 411 5,5S* +0,61 49,4 20S
Альбит 4,91 -0,3S 26,4 3S5 5,20 +0,23 4S,4 193
Гамаир 5,00 -0,29 24,5 367 5,25* +0,2S 49,6 1S9
Среднее по вариантам 5,38 27,2 40S 5,15 4S,0 204
* - прибавки достоверны к контролю при Р > 0,95
обработке посевов гербицидом Корсар и его смесями с биопрепаратами. Повышение урожайности в основном обусловлено изменениями в густоте продуктивного стеблестоя и крупности семян. Наибольший эффект от обработки растений биопрепаратами в период вегетации установлен на посевах тритикале, что, вероятно, связано со снижением развития септориоза листьев и увеличением продолжительной их фотосинтетической деятельности. Протравливание семян биопрепаратами, а также обработка посевов баковыми смесями с гербицидом Ковбой не оказала положительного влияния на урожайность обеих культур.
Высокая урожайность позволила в 2011 г. получить большую прибыль от реализации семян, которая при цене элиты ржи 1500 руб./т, тритикале - 1800 руб./т составила соответственно 30,09.45,10 и 30,28.69,45 тыс. руб./га, а
Литература.
1. Монастырский О.А. Токсинообразующие грибы, паразитирующие на зерне//Агро XXI. - 2001. - № 11. - С. 6-7.
2. Шешегова Т.К. Селекция озимой ржи на устойчивость к фузариозным болезням на Северо-Востоке Нечерноземья России: Автореф. дисс. ...доктора биол. наук. - Санкт-Петербург, 2005. - 39 с.
3. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ, 2009. - 368 с.
4. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. - М., 1985. - Вып. 2. - Ч. 2. - 230 с.
5. Неофитова В. К. Методы полевой оценки устойчивости сортов озимых зерновых культур к снежной плесени. - Минск, 1976. - 4 с.
6. Бенкен А.А., Хрустовская В.Н. Лабораторная оценка болезнеустойчивости растений и паразитических свойств возбудителей обыкновенной корневой гнили// Труды ВИЗР, 1977. - С. 9-13.
7. Шешегова Т.К., Кедрова Л.И. Методические рекомендации по созданию искусственных инфекционных фонов и оценке озимой ржи на устойчивость к болезням. - Киров: НИИСХ С-В, 2003. - 30 с.
8. Билай В.И. Фузарии. - Киев: Наукова думка, 1977. - 433 с.
9. Методические указания по расчету экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских работ для условий Северо-Востока европейской части РФ. - Киров: НИИСХ С-В, 2008. - 66 с.
10. Доспехов В.А. Методика полевого опыта: с основами статистической обработки результатов исследований. Изд. 5-е, перераб. и доп. - М.: Колос, 1985. - 321 с.
уровень рентабельности производства семян - 46,3.68,4 и 44,5.106,8 %.
Выводы. Изученные биопрепараты характеризуются слабой биологической эффективностью в отношении листостеблевых болезней и относительно высокой - в отношении корневых гнилей, что обеспечивет хорошее развитие растений в начале онтогенеза. Баковые смеси гербицида Корсар в дозе уменьшенной на 25 % с биопрепаратами не уступают по уровню подавления основных видов сорняков использованию гербицида в чистом виде.
Наибольшие прибавки ржи и тритикале получены в вариантах, обеспечивающих наилучшее фитосанитарное состояние посевов: протравливание семян Дивидент стар и обработка посевов фунгицидом Тилт, гербицидом Корсар и его смесями с биопрепаратами.
APPLICATION OF BIOLOGICAL PREPARATIONS IN THE TECHNOLOGY OF CULTIVATION
OF WINTER RYE AND WINTER TRITICALE T.K. Sheshegova, L.M. Shchekleina, L.I. Kedrova
Summary. Results of application of new biological preparations (Alirin, Albit, and Gamair) individually and in structure of tank mixes with herbicides Cowboy and Corsair are analyzed at cultivation of a winter rye and winter triticale. Obtained data testify that biological preparations are characterized by weak biological efficiency concerning leaf-stem illnesses, except for root rot, especially at the beginning of growth and development of plants. They suppress development of the basic activators of root rot (species Fusarium spp. and Helminthosporium spp.), but are ineffective in protection against species Alternaria spp., Cladosporiumspp. and others half-saprophytic fungus. It is established, that tank mixes of herbicide Corsair with biological preparations do not concede on a degree of suppression of weed vegetation at use of herbicide individually. Biological efficiency of tank mixes has made 63-76 %, of herbicide Corsair - 73 %. The greatest and significant increase of a rye and triticale crops in comparison with the control, on the average for two years, was obtained in reference variants - pickling of seeds with Dividend Star (0.30 and 0.28 tons per hectare) and processing of crops with fungicide Tilt (0.31 and 0.78 t/ha), and also in studied variants - at processing of crops by herbicide Corsair and its mixes with biological preparations (from 0.18 up to 0.52 t/ha).
Key words: winter rye, winter triticale, biological preparations, herbicides, tank mixes, diseases, weeds, productivity.
