CC BY
120
УДК 632.93:631
Роль протравливания семян в борьбе с корневыми гнилями
А.З. ХАЗИЕВ, научный сотрудник ФГБНУ «ТатНИИСХ», Т.В. ЗАЙЦЕВА, Ф.М. ХАКИМУЛЛИНА, научные сотрудники e-mail: [email protected]
Повсеместное увлечение минимизацией обработки почвы без надлежащего контроля за патогенами и вредителями, сев зерновых по зерновым предшественникам без учета качества семенного материала и сортовых особенностей, отсутствие севооборотов способствуют усилению пораженнос-ти посевов зерновых культур болезнями, особенно корневыми гнилями, которые могут вызывать потери 30 % урожая.
Мониторинг почвенного патогенного комплекса на посевахзерновых культур в Татарстане показал, что в последние годы идет нарастание вредоносности гельмин-тоспориозно-фузариозных гнилей, которая проявляется в изре-живании стеблестоя, угнетении роста, нарушении динамики органогенеза растений, ухудшении формирования всех элементов структуры урожая, значительном снижении качества продукции и возможном ее загрязнении мико-токсинами [1].
Получение качественных и стабильно высоких урожаев возможно только при соблюдении технологии возделывания, которая включает в себя системуобработ-ки почвы, применение удобрений, средств защиты растений, выращивание устойчивых сортов и высев обеззараженных семян с хорошими посевными качествами, поскольку эти составляющие не действуют автономно.Игнорирование
хотя бы одного из них неизбежно ухудшает результат.
В первую очередь, залогом качественного и высокого урожая является здоровый, высококачественный семенной материал. В лаборатории защиты растений нашего института фитоэкспертиза семян озимой пшеницы в 2012— 2014 гг. показала, что их зараженность фузариозной инфекцией после уборки составляла в среднем 9 %. Через год хранения этот показатель снижался более чем на 60 % и составил 3,3 %. В основном это была внутрисеменная инфекция.
Зараженность семян гельмин-тоспориозной инфекцией впосле-уборочный период составляла 11 %. В течение первых трех месяцев хранения зерна она резко возрастала (до 60 % и более), а затем постепенно снижалась и стабилизировалась на уровне 40-43 % вплоть до посева. Главным образом, это была внешняя инфекция, которая во многом зависела от условий уборки и хранения зерна.
Альтернариозная инфекция проявлялась ежегодно и присутствовала практически у всех семян, зараженность ею по мере хранения изменялась незначительно (табл. 1).
У 10 % семян, зараженных гель-минтоспориозом, и 98 % - альтер-нариозом, выявлена внутренняя
инфекция, которая предположительно попала за семенную оболочку в ранние фазы развития растений, что косвенно свидетельствует о качестве и эффективности проведенных во время вегетации обработок фунгицидами.Опыт показывает, что даже на семенах переходящего фонда уровень инфекционного начала остается высоким. Поэтому предпосевное протравливание семян является обязательным приемом.
К выбору протравителя для уничтожения выявленной фитоэк-спертизой внутренней инфекции семян нужно подходить очень тщательно, он должен быть обязательно системного действия и по возможности многокомпонентным.
Применение протравителей биологического происхождения не всегда эффективно в этом случае. Результаты многолетних лабораторных испытаний биопрепаратов на яровой пшенице показывают, что за редким исключением их биологическая эффективность против гельминтоспориозно-фу-зариозной инфекции не превышает 60 % (табл. 2). Так, по результатам испытаний 2013 г. она составила 50,3 %. Наиболее эффективными оказались препараты на основе новых штаммов микроорганизмов и баковые смеси биопрепаратов и регуляторов роста растений.
В институте постоянно ведутся испытания новых биопрепаратов для защиты от корневых гнилей. Так, хорошие результаты в после-
Таблица 1
Зависимость энергии прорастания, всхожести и зараженности семян озимой пшеницы Казанская 560 от срока их хранения (2012—2014 гг.)
Срок хранения (мес.) Энергия прорастания Всхожесть Зараженность (%)
альтернариоз гельминто-спориоз фузариоз
2 89,3 85,0 99,0 11,0 9,0
3 89,0 89,4 100,0 63,4 4,0
12 88,7 87,3 95,0 42,7 3,3
Таблица 2
Влияние биопрепаратов и регуляторов роста растений на энергию прорастания, лабораторную всхожесть и зараженность семян яровой пшеницы патогенами (2013 г.)
Вариант Энергия прорастания (%) Всхожесть (%) Зараженность (%)
альтер-нариоз гельминто-спориоз фузариоз
Контроль (вода) 83,0 88,0 98,0 7,0 4,0
Спирт (стерилизация 95,0 2,7 1,6
поверхности семян)
Ризобакт* 84,0 84,0 98,0 6,5 1,0
Фитоспорин 88,0 90,0 94,0 5,0 3,0
Экстрасол 80,0 82,0 99,0 3,2 1,2
Бинорам 80,0 87,0 97,0 3,7 1,6
Псевдобактерин 3* 80,0 89,0 99,0 2,0 2,0
Мизорин* + Фитотрикс* 84,0 85,0 98,0 1,5 2,2
Мизорин 84,0 87,0 97,0 1,2 3,0
Ризоплан 75,0 88,0 98,0 2,5 4,0
Ризоагрин-Б + Фитотрикс 88,0 91,0 99,0 6,0 1,3
Ризоагрин-Б 86,0 92,0 98,0 5,0 1,1
Биодукс* 88,0 90,0 97,0 2,4 3,0
Альбит 88,0 93,0 99,0 3,1 2,0
83,5 88,2 98,0 3,6 2,1
* Препарат в России не зарегистрирован
дние два года получены при применении Псевдобактерина 3. Основным действующим агентом препарата являются клетки штамма Pseudomonas aureofaciens, он имеет высокую фунгицидную, бактерицидную и ростстимулирую-щую активность, снимает стресс у растений, вызванный химическими пестицидами.
Применение Псевдобактерина 3 на яровой пшенице при протравливании и один раз в период кущения сдерживало развитие корневых гнилей, и их распространенность в эту фазу была на 23 % ниже, чем в контроле. Развитие гнилей составило 0,8 %. В фазе трубкования биологическая эффективность Псевдобактерина 3 в среднем составляла 44,7 %, в момент полной спелости зерна 49,6 %, что позволило сохранить от 3 до 6 ц/га урожая.
Перспективным является применение регуляторов роста, которые, не оказывая непосредственного токсического действия на возбудителя, ограничивают
ущерб от болезни за счет активизации защитных сил растения. Среди них хорошо зарекомендовали себя препараты на основе арахидоновой кислоты, которая, помимо способности индуцировать устойчивость, обладает ро-стстимулирующей активностью [2]. Нами испытан препарат Био-дукс, отличающийся от своих аналогов принципиально новой технологической схемой биосинтеза и выделения арахидоновой кислоты, заметно снизившей стоимость препарата.
На яровой пшенице Биодукс повышал полевую всхожесть до 12 % и достоверно влиял на длину стебля, колоса и кустистость, позволял всходам быстрее развиваться, максимально продуктивно используя весенний запас влаги, сохранял до 2,6 ц/га урожая. В условиях засухи 2010 г. он проявил себя как антистрессовый препарат.
Применение Биодукса в баковой смеси с биопротравителем увеличивало биологическую эффективность протравливания против кор-
невых гнилей до 74 %, снижало развитие болезни на 10 % и повышало урожай на 5 ц/га.
Развитие корневых инфекций в значительной мере обусловлено высокой насыщенностью севооборотов восприимчивыми культурами и низкой микробиологической активностью почв. Грамотное применение современных биопрепаратов и их баковых смесей с регуляторами роста растений и агрохимикатами могут дать огромный положительный эффект. Зная механизм действия биопрепаратов и результаты фи-тоэкспертизы семян, можно подобрать наиболее эффективную схему их применения. При этом необходимо учитывать, что применение биопрепаратов в качестве протравителя эффективно при распространенности гельминтос-пориозно-фузариозной инфекции в семенах не более 30 %. При более высокой распространенности и при вероятности проявления головневых инфекций протравливание должно проводиться только химическими системными протравителями.
Известно, что развитие корневых гнилей, сохранение их заразного начала в почве и на растительных остатках также во многом зависят от агротехники. На стационарном зернопаротравяном восьмипольном севообороте отдела агрохимии и адаптивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур нами ведутся наблюдения за динамикой развития корневых гнилей на яровой пшенице в зависимости от обработки почвы, обеспеченности растений питанием и применения различных схем защиты растений. Система обработки почвы включает отвальную вспашку на глубину 24-25 см; мелкую обработку на глубину 15-16 см; N0-^1! (без обработки), фон удобрений - 7 вариантов их применения, рассчитан-
Таблица 3
Частота встречаемости (%) основных возбудителей корневыгс гнилей (2012-2014 гг.)
Способ обработки почвы Fusarium spp. Bipolaris spp. Alternaria spp.
Вспашка 47,0 13,0 40,0
No-till 42,0 8,3 49,7
Мелкое 38,0 7,8 54,2
рыхление
ных на получение 3, 4, 5 т/га зерна, защита растений - применение химических пестицидов; биофунгицидов, иммунорегуляторов и биоудобрений и контроль (без применения СЗР).
По результатам опытов 20122014 гг., обработка почвы оказывала большое влияние на развитие корневых гнилей (доля влияния 30 %). Чем агрессивнее обработка почвы, тем интенсивнее их развитие и распространенность. Самые высокие показатели развития корневых гнилей были в варианте со вспашкой (11,8 % при распространенности 73 % в фазе выхода в трубку).
Проращивание фрагментов корней растений с типичными симптомами заболевания и дальнейшее микроскопирование полученных колоний грибов показали, что основными патогенами были виды родов Fusarium, Bipolaris, Alternaria (табл. 3).
Альтернариозная инфекция проявляется в 48 случаях из ста, максимальная распространенность была в варианте с мелким рыхлением (54,2 %). Причиной 42 % проявления корневых гнилей являлась зараженность растений грибами p. Fusarium; 9,7 % - p. Helmintho-sporium. Максимальное проявление фузариозной и гельминтоспо-риозной инфекции отмечено в варианте со вспашкой (47 % и 13 %), минимальное - с мелким рыхлением (38 % и 7,8 %).
Развитие гельминтоспориозной инфекции при технологии No-till
оказалось наименьшим. Очевидно, что многолетнее применение (8 лет со дня закладки) данной технологии привело к микроэволюционным сдвигам в патогенном комплексе корневой гнили, что требует дальнейших более детальных изучений. Проращивание образцов почвы на питательной среде методом разведений показывает, что количество про-пагул патогенных грибов на 1 г почвы в варианте с No-till было в 6,4 раза меньше, чем в варианте со вспашкой.
По мере прохождения фаз развития растений интенсивность развития корневых гнилей падает. В начальные фазы роста растений первоочередное сдерживающее влияние на развитие корневых
гнилей оказывали протравители семян. Доля влияния химического протравителя - 62,1 %, биопротравителя - 42,3 %. Что касается выбора протравителя (в случае, если результаты фитоэкспертизы семян разрешают использование как химических, так и биологических средств), то следует отметить, что на фоне вспашки эффективность химического протравителя (группа производных триазола) была более чем на 20 % выше, чем у биофунгицида (рис. 1). Но по мере прохождения фаз развития доля влияния химического протравителя постепенно снижалась и с конца фазы выхода в трубку его достоверное воздействие на развитие корневых гнилей не выявлялось. Поэтому при составлении
70
Кущение Трубкобание Налив зерна
Химические протравители + Удобрения
1. Доля влияния (%) минеральных удобрений ^РК) и химических протравителей (группа производных триазола) на снижение развития корневых гнилей (2012—2013 гг.)
60
Кущение Трубкование Налив зерна
Биологические протравители ♦ Удобрения
2. Доля влияния (%) минеральных удобрений ^РК) и биологических протравителей на снижение развития корневых гнилей (2012—2013 гг.)
схем защиты растений необходимо планировать дополнительные обработки фунгицидами по вегетации.
Влияние биопротравителя на развитие корневых гнилей оказалось не столь очевидным и эффективным, как в случае химического фунгицида, но оно было более продолжительным и стабильным и выявлялось вплоть до фазы налива зерна (доля влияния 29,1 %), что доказывает возможность успешного применения биопрепаратов для обработки семян против корневых гнилей (рис. 2).
На снижение зараженности корневыми гнилями влияло и применение сидеральных удобрений. Лучший результат получен в варианте с гречишным сидератом, когда гречиха высевается сплошным рядовым способом после уборки раноубираемых культур (ячмень, рожь, горох) и в фазе наибольшего формирования надземной массы (массовое цветение или начало плодообразования) измельчается, разбрасывается равномерно по поверхности почвы и заделывается на глубину 14-15 см. При данной технологии развитие корневых гнилей было в среднем по опыту ниже на 31 %, чем в контроле (без удобрений) и на 25 % ниже, чем в варианте с минеральными удобрениями.
Наблюдениями также отмечено,
что при низком агрофоне распространенность гнилей намного больше, чем на фоне оптимальных доз минеральных удобрений. Двухфакторный дисперсионный анализ значений развития корневых гнилей выявил, что при условии оптимальной обеспеченности растений питанием влияние удобрений на снижение заболеваемости по мере развития растений только увеличивается. Оптимальные дозы минеральных удобрений при посеве и своевременные листовые подкормки увеличивают выносливость и сопротивляемость растений и, как следствие, сдерживают развитие корневых гнилей (рис. 1, 2).
Наши исследования показали, что в борьбе с корневыми гниля-ми протравливание семян не только обязательно, но и должно быть подкреплено такими элементами технологии возделывания, как обработка почвы, внесение удобрений и применение СЗР по вегетации.
Протравливание семян при соблюдении вышеописанных элементов технологий возделывания, постоянный поиск и внедрение в систему защиты растений новых химических и биологических протравителей и регуляторов роста растений, их грамотное сочетание и применение позволяют успешно сдерживать развитие корневых
гнилей и получать стабильно высокие урожаи зерна хорошего качества.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гагкаева Т.Ю., Гаврилова О.П., Левитин М.М., Новожилов К.В. Фузариоз зерновых культур // Приложение к журналу «Защита и карантин растений», 2011, № 5.
2. Кульнев А.И. Эколого-биологичес-кое обоснование целесообразности включения иммуноцитофита в комплексные системы защиты сельскохозяйственных культур / Мат. второго всероссийского съезда по защите растений, Санкт-Петербург, 2005, с. 301-303.
Аннотация. Показаны снижение зараженности зерновых культур корневыми гнилями в результате применения химических и биологических протравителей, взаимное влияние обработок почвы, обеспеченности растений питанием и применения СЗР на вредоносность заболевания.
Ключевые слова. Яровая пшеница, корневая гниль, фитоэкспертиза семян, биофунгицид, обработка почвы, стимулятор роста.
Abstract. The reduction of root rot infection depending on the use of chemical and biological fungicides at seed pretreatment is shown. The results of the mutual influence of soil cultivation, plant nutrition and pesticide application on reducing of rot harmfulness for cereals are stated.
Keywords. Spring wheat, root rot, seed phytoexpertise, biofungicide, soil cultivation, growth stimulator.
Наш журнал на сайте электронной библиотеки
Сведения о статьях, опубликованных в нашем журнале, можно получить на сайте Научной электронной библиотеки (НЭБ): http://elibrary.ru.
На сайте НЭБ размещены электронные версии статей всех номеров журнала: с 2007 по 2014 г. включительно — в открытом доступе (бесплатно); последующих — на платной основе по договору пользователя с НЭБ. Содержание всех номеров — в открытом доступе.
НЭБ предлагает индивидуальную подписку на электронные версии отечественной научной периодики в формате on-line. Можно выписать отдельные статьи, отдельные выпуски журналов, а также полные годовые комплекты журналов как текущего года, так и предыдущих лет.
