CC BY
38
УДК 632.983.3:633.16:632.25
DOI 10.30914/2411-9687-2020-6-4-445-449
Влияние биологических препаратов на посевные качества семян,
распространенность и вредоносность корневой гнили на яровом ячмене
О. Г. Марьина-Чермных
Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола, Россия
Аннотация. Введение. Для получения семян с высокими посевными качествами требуется заблаговременное их протравливание средствами защиты, что является одним из эффективных мер борьбы с болезнями на зерновых культурах, особенно с болезнью корневая гниль. В последние годы в Республике Марий Эл заболевание корневая гниль на яровом ячмене получило массовое распространение, так как болезнь может сохранять инфекционное начало на семенах, в почве и растительных остатках и проявляться в течение всей вегетации на растениях, снижая урожайность зерновой культуры. Наиболее эффективным приемом против корневой гнили на зерновых культурах является использование фунгицидных препаратов, но их отрицательное воздействие на экологию и микрофлору дает методу биологической защиты растений все большее внимание. Цель: изучить на территории Республики Марий Эл воздействие биологических средств защиты на посевные качества семян, степень развития и распространения корневой гнили на яровом ячмене. Материалы и методы. Объектом исследования являются яровой ячмень и биологические средства защиты растений, исследования проводились полевым и лабораторными опытами. Почва на опытном участке дерново-подзолистая, среднесуглинистая. Результаты исследования, обсуждения. Проведенные исследования по влиянию биологических средств защиты на посевные качества, распространенность и вредоносность корневой гнили на яровом ячмене показали, что предпосевная обработка семян повышает посевные качества семян на 2,1...6,4 %, снижая интенсивность развития и распространение корневой гнили (13,7... 15,9 %) и увеличивая урожайность от 7,30-14,27 %. Заключение. Биологические средства защиты растений эффективно повлияли на посевные качества семян, сокращая интенсивность поражения корневой гнили и увеличивая урожайность ярового ячменя.
Ключевые слова: ячмень, Экстрасол, Флавобактерин, ЭкоОрганика, посевные качества семян, корневая гниль, распространение и развитие болезни, урожайность
Для цитирования: Марьина-Чермных О.Г. Влияние биологических препаратов на посевные качества семян, распространенность и вредоносность корневой гнили на яровом ячмене // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2020. Т. 6. № 4. С. 445-449. DOI: https://doi.org/10.30914/2411-9687-2020-6-4-445-449
Influence of biopreparations on seed sowing qualities,
prevalence and harmfulness of root rot on spring barley O. G. Maryina-Chermnykh
Mari State University, Yoshkar-Ola, Russia
Abstract. Introduction. To obtain seeds with high sowing qualities, they must be pretreated with protective agents, which is one of the effective measures to combat diseases on crops, especially root rot disease. In recent years, in the Republic of Mari El, the root rot disease on spring barley has become widespread, since the disease can retain an infectious onset in seeds, soil and plant debris and occur throughout the growing season on plants, reducing the yield of grain crops. The most effective method against root rot in crops is the use of fungicidal preparations, but their negative impact on the environment and microflora gives the method of biological plant protection more and more attention. Objective: to study the effect of biological protective agents on the sowing quality of seeds, the degree of development and prevalence of root rot on spring barley in the territory of the Mari El Republic. Materials and methods. The object of study is spring barley and biological plant protection products. Studies were conducted by field and laboratory experiments. The soil in the experimental plot is sod-podzolic medium loamy. The results of the discussion. Studies on the influence of biological protective agents on sowing qualities, prevalence and harmfulness of root rot in spring barley showed that pre-sowing seed treatment increases the sowing quality of seeds by 2,1...6,4 %, reducing the intensity of development and spread
© Марьина-Чермных О. Г., 2020
Вестник Марийского государственного университета Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». т. 6. № 4. 2020
of root rot (13,7...15,9 %) and increasing productivity from 7,30-14,27 %. Conclusion. Biological plant protection agents effectively influenced the sowing quality of seeds, reducing the intensity of root rot damage and increasing the yield of spring barley.
Keywords: barley, Extrasol, Flavobacterin, EcoOgranika, seed sowing qualities, root rot, spread and development of disease, yield
For citation: Maryina-Chermnykh O.G. Influence of biopreparations on seed sowing qualities, prevalence and harmfulness of root rot on spring barley. Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics", 2020, vol. 6, no. 4, pp. 445-449. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30914/2411-9687-2020-6-4-445-449
Введение
Яровой ячмень, как и все зерновые культуры, поражается многочисленными болезнями, в том числе грибными, бактериальными и вирусными. Все они являются одной из причин существенных потерь урожая, влияя на посевные качества семян и пищевую ценность зерна [1]. Наиболее распространенным вредоносным заболеванием на зерновых культурах, в том числе и на ячмене, является инфекционное заболевание — корневая гниль. Характерным признаком этой болезни является хрупкость и ломкость корней, отмирание стеблей, белоколосость и потеря веса зерна в колосе [2; 6].
Свою вредоносность корневая гниль проявляет уже на ранней стадии развития растений. При этом происходит накопление инфекции, как в семенах, так и в почве, и уже к концу вегетации растений, не нанося большой вред урожаю, она может влиять на фитосанитарное состояние посевов следующего года. Семена могут быть источником инфекции для корневой гнили, причиняя вред производству сельскохозяйственной продукции [5; 9]. Одним из существенных агротехнических приемов для борьбы с корневой гнилью является предпосевная обработка зерна, которая увеличивает иммунитет и энергию прорастания семян, а также избавляет их от различных фитопатогенных грибов, которые живут внутри и на оболочке зерна, а также на отмерших растительных остатках растений [8].
Химические препараты эффективно подавляют многие заболевания, в том числе и корневую гниль на ячмене, однако их накопление в почве негативно сказывается не только на окружающей среде, но и на развитии новых резистентных форм фитопатогенов к фунгицидам. В последнее время интенсивно развиваются биологические препараты по защите сельскохозяйственных культур от болезней, где для их разработки используются бактерии, грибы и продукты их метаболиз-
ма, а также биопрепараты для регулирования агроценозов, повышения плодородия и продуктивности культур [7].
Цель исследования: изучить на территории Республики Марий Эл воздействие применения биологических препаратов на посевные качества семян, степень развития и распространения корневой гнили на яровом ячмене.
Материалы и методы
Объектом исследований в течение 2016—2018 гг. был яровой ячмень сорта Владимир. Исследования проводили методами полевого опыта на опытном поле Марийского научно-исследовательского института сельского хозяйства - филиала ФАНЦ Северо-Востока и лабораторных анализов на кафедре общего земледелия, агрохимии, растениеводства и защиты растений МарГУ по схеме обработка семян ячменя перед посевом: 1 — чистой водой (Контроль); 2 — микробиологическим препаратом Экстрасол; 3 — биофунгицидом Фла-вобактерин; 4 — комплексным органоминеральным препаратом ЭкоОрганика. Предшественником в опыте был картофель. Агротехника возделывания ярового ячменя - общепринятая для зоны. Почва в опытах — дерново-подзолистая среднесу-глинистая с агрохимической характеристикой — содержание гумуса 1,61-1,72 %, рНсол. - 5,51-5,67, содержание подвижных форм фосфора - 26-27 и калия - 10-11 мг/100 г почвы.
Влияние изучаемых биопрепаратов на всхожесть и энергию прорастания семян ячменя определяли перед посевом по ГОСТ 12038—84.
Фитосанитарную диагностику и учет поражения ячменя корневой гнилью проводили методом маршрутных обследований, по методике ВИЗР1.
1 Санин С.С., Черкашин В.И., Назарова Л.Н. и др. Фито-санитарная экспертиза зерновых культур (болезни растений): рекомендации. М. : ФГНУ «Росинформагротех», 2002. 140 с.
Наблюдения, учеты и анализы осуществляли согласно методике, программного исследования и техники постановки полевых опытов по Б. А. Доспехову1.
Результаты исследования, обсуждения
Одним из основных источников накопления фитопатогенов является семенной материал [3], а для каждой зерновой сельскохозяйственной культуры самым важным показателем, который отвечает за посевные качества семян, являются энергия прорастания и всхожесть (лабораторная и полевая). От высокого качества семян зависит урожайность и качество получаемой продукции. Создание условий, во время которых формируется высокое качество семян, обуславливается как агроэкологическими факторами, так и выбором средств защиты от патогенной инфекции, где основную роль играет доступность и экологич-ность фунгицида. Своевременная и качественная обработка семян зерновых культур средствами защиты растений может снизить уровень зараженности и повлиять на развитие и распространение семенной и почвенной инфекций.
Проведенные нами исследования (табл. 1) показали, что на энергию прорастания, лабораторную и посевную всхожесть семян ячменя положительно повлияла предпосевная обработка семян биологическими средствами защиты растений.
Таблица 1 / Table 1
Посевные качества ярового ячменя в зависимости от применения биопрепаратов, % (в среднем за 3 года) / Sowing qualities of spring barley, depending
on the use of biopreparations, % (average for 3 years)
Вариант/ Variant Посевные качества семян / Seed sowing qualities
энергия прорастания / germination energy лабораторная всхожесть/ laboratory germination полевая всхожесть / field germination
Контроль 88,0 90,1 78,2
Экстрасол 91,2 93,1 88,0
Флавобактерин 90,1 92,0 87,1
ЭкоОрганика 94,4 96,3 90,6
Энергия прорастания семян ячменя при обработке их биологическими препаратами увеличи-
1 Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М. : Агропромиздат, 1985. 351 с.
вается на 2,1...6,4 %, по сравнению с контрольным вариантом. При этом значительный рост энергии прорастания можно наблюдать на вариантах с обработкой семян биологическими препаратами (Экстрасол, Флавобактерин, ЭкоОргани-ка). Биопрепараты способствуют быстрому появлению здоровых проростков и дружных всходов семян. В результате на этих вариантах увеличивалась и лабораторная всхожесть, которая составила 92,0; 93,1 и 96,3 %. Высокое значение лабораторной всхожести на вариантах с обработкой семян биопрепаратами сочеталось и с их высокой полевой всхожестью (87,1; 88,0; 90,6 %). При этом контрольный вариант, где семена обрабатывались только водой, показал самый низкий результат полевой всхожести (78,2 %).
Таким образом, использование биологических средства защиты эффективно воздействует на посевные качества семян ячменя, защищая их от семенной инфекции, активизируя иммунную систему для устойчивости к болезням, вызывая интенсивный рост проростков и дружные всходы.
Вредоносность корневой гнили на семенах и всходах ячменя во все годы наших исследований (табл. 2) снижалась благодаря применению биологических препаратов.
Таблица 2 / Table 2
Эффективность применения биологических препаратов на развитие и распространение корневой гнили на посевах ярового ячменя, % (в среднем за 3 года) / The effectiveness of the use of biopreparations
on the development and spread of root rot on spring barley crops, % (average for 3 years)
Вариант / Variant Интенсивность развития / Development intensity Распространение / Spread Биологическая эффективность / Biological effectiveness
Контроль 22,5 48,5 -
Экстрасол 14,8 33,1 69,5
Флавобактерин 15,9 35,1 67,2
ЭкоОрганика 13,7 30,7 71,7
В результате на варианте контроль наблюдалось наибольшее развитие и распространение болезни (22,5 и 48,5 %). Предпосевная обработка семян ячменя биологическими средствами корневыми гнилями в 1,5 раза. Наименьший процент больных растений выявлен на варианте при обработке семян ЭкоОрганикой, где интенсивность развития и распространение болезни составило 13,7 и 30,7 % соответственно. Достаточно высокая,
Вестник Марийского государственного университета Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». т. 6. № 4. 2020
относительно контроля отмечена и биологическая эффективность биопрепаратов Экстрасол, Флавобактерин и ЭкоОрганика - 67,2; 69,5 и 71,7 %, соответственно.
Следовательно, действие биологических препаратов при обработке семян ячменя и их биоэффективность повышала устойчивость растений к заболеванию корневая гниль.
Залогом качественного и высокого урожая, в первую очередь, является здоровый и высококачественный семенной материал [10], а защита растений в ранний период от болезней посредством предпосевной обработки семян способст-
Заключение
Применение биологических средства защиты эффективно воздействует на посевные качества семян ярового ячменя, защищая их от семенной
вует получению запланированной урожайности [4]. В наших исследованиях росту урожайности ячменя (см. рис.) также способствовала предпосевная обработка семян биологическими препаратами.
Наибольшая урожайность в среднем за 3 года исследований была на вариантах с обработкой семян биологическими препараторами Флаво-бактерин, Экстрасол и ЭкоОрганика (3,10; 3,21 и 3,29 т/га), а наименьшая на варианте контроль -2,88 т/га. Средняя прибавка урожайности на вариантах опыта составила 7,30; 11,46 и 14,27 % соответственно.
инфекции, повышая устойчивость растений к корневой гнили, снижая развитие и распространение болезни и способствуя увеличению урожайности.
3,5
S я
Ü н о
£
3
2,5
Контроль
Экстрасол
Фловобактерин
ЭкоОрганика
12016
Варианты опыта
□ 2017
□ 2018
Влияние биологических препаратов на урожайность ярового ячменя, т/га/ / The effect of biopreparations on the yield of spring barley, t/ha
Список литературы
1. Богачук Н.И., Марьин Г.С., Марьина-'Чермных О.Г. Для снижения развития корневой гнили // Защита и карантин растений. 2014. № 1. С. 22-23. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_21115254_63700845.pdf (дата обращения: 20.10.2020).
2. Зиганшин А.А., Габдрахманов И.Х., Шибаева О.В., Сафин Р.И. Борьба с корневыми гнилями приносит успех // Защита и карантин растений. 2007. № 10. С. 25-26. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_13286992_64123818.pdf (дата обращения: 22.10.2020).
3. Каримова Л.З., Сафин Р.И., Таланов И.П. Влияние предпосевной обработки семян и нормы высева на формирование урожая и пораженность растений ячменя корневыми гнилями // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. № 1 (29). С. 21-25. URL: https://cyberlemnka.ru/article/nvhyanie-predposevnoy-obrabotki-semyan-i-normy-vyseva-na-formirovanie-urozhaya-i-porazhennost-rasteniy-yachmenya-kornevymi-gnilyami (дата обращения: 13.10.2020).
4. Кекало А.Ю., Немченко В.В. Технологии защиты яровой пшеницы от фитопатогенов // АВУ 2017. № 4 (158) С. 26-30. URL: https://cyberleninka.rU/article/n/tehnologii-zaschity-yarovoy-pshenitsy-ot-fitopatogenov (дата обращения: 25.10.2020).
5. Лапина В.В., Гордеева Л.В., Наумкин О.Н. Влияние предпосевной обработки семян на урожайность ячменя // Всерос. конф., посвящ. 100-летию К.А. Кузнецова. Пенза: Изд-во ПГСХА. 2000. С. 16-19.
6. Лапина В.В., Смолин Н.В. Корневые гнили яровых зерновых и меры борьбы с ними на юге Нечерноземной зоны России: монография. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та. 2014. 268 с. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kornevye-gnili-v-posevah-yarovyh-zernovyh-kultur-respubliki-mordoviya (дата обращения: 25.10.2020).
7. Марьина-Чермных О.Г. Влияние агротехнологий при возделывании сельскохозяйственных культур на окружающую среду // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2017. № 1 (9). С. 56-59. URL: http://agro-econom.vestnik.marsu.ru/view/journal/article.html?id=1341 (дата обращения: 16.10.2020).
8. Марьина-Чермных О.Г. Значимость агротехнического метода в оптимизации фитосанитарного состояния агроэкосистемы // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2018. № 1 (29). С. 29-34. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/znachimost-agrotehnicheskogo-metoda-v-optimizatsii-fitosanitarnogo-sostoyaniya-agroekosistemy (дата обращения: 25.10.2020).
9. Марьина-Чермных О.Г. Экологический путь формирования фитосанитарии почвы в защите зерновых культур от корневой гнили // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосо-ловские чтения: материалы Международной научно-практической конференции / Мар. гос. ун-т. 2013. Вып. 14. С. 4-6.
10. Хазиев А.З., Зайцева Т.В., Хакимуллина Ф.М. Роль протравливания семян в борьбе с корневыми гнилями // Защита и карантин растений. 2015. № 3. С. 20-23. URL: https://cyberlemnka.ru/article/n/rol-protravlivaniya-semyan-v-borbe-s-kornevymi-gnilyami (дата обращения: 17.10.2020).
References
1. Bogachuk N.I., Maryin G.S., Maryina-Chermnykh O.G. Dlya snizheniya razvitiya kornevoi gnili [To reduce the development of root rot]. Zashchita i karantin rastenii = Plant Protection and Quarantine, 2014, no. 1, pp. 22-23. (In Russ.).
2. Ziganshin A.A., Gabdrahmanov I.H., Shibaeva O.V., Safin R.I. Bor'ba s kornevymi gnilyami prinosit uspekh [Fighting root rot brings success]. Zashchita i karantin rastenii = Plant Protection and Quarantine, 2007, no. 10, pp. 25-26. (In Russ.).
3. Karimova L. Z., Safin R.I., Talanov I.P. Vliyanie predposevnoi obrabotki semyan i normy vyseva na formirovanie urozhaya i po-razhennost' rastenii yachmenya kornevymi gnilyami [Effect of presowing seed treatment and seeding rate on yield formation and incidence of barley by root rot]. Vestnik Ul'yanovskoi gosudarstvennoi sel'skokhozyaistvennoi akademii = Vestnik of Ulyanovsk State Agricultural Academy, 2015, no. 1 (29), pp. 21-25. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-predposevnoy-obrabotki-semyan-i-normy-vyseva-na-formirovanie-urozhaya-i-porazhennost-rasteniy-yachmenya-kornevymi-gnilyami (accessed 13.10.2020). (In Russ.).
4. Kekalo A.Yu., Nemchenko V.V. Tekhnologii zashchity yarovoi pshenitsy ot fitopatogenov [Technology of wheat protection from phytopathogens]. AVU = Agrarian Bulletin of the Urals, 2017, no. 4 (158), pp. 26-30. Available at: https://cyberleninka.ru/ article/n/tehnologii-zaschity-yarovoy-pshenitsy-ot-fitopatogenov (accessed 25.10.2020). (In Russ.).
5. Lapina V.V., Gordeeva L.V., Naumkin O.N. Vliyanie predposevnoi obrabotki semyan na urozhainost' yachmenya [Influence of pre-sowing seed treatment on barley yield]. Vseros. konf. posvyashch. 100-letiyu K.A. Kuznetsova = All-Russian conference dedicated to the 100th anniversary of K.A. Kuznetsov, Penza, PSAA Publ. house, 2000, pp. 16-19. (In Russ.).
6. Lapina V.V., Smolin N.V. Kornevye gnili yarovykh zernovykh i mery bor'by s nimi na yuge Nechernozemnoi zony Rossii: monografiya [Root rot of spring cereals and measures to combat them in the south of the Non-Chernozem zone of Russia: monograph]. Saransk: Publishing house of Mordovian University, 2014, pp. 268. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/kornevye-gnili-v-posevah-yarovyh-zernovyh-kultur-respubliki-mordoviya (accessed 25.10.2020). (In Russ.).
7. Maryina-Chermnykh O.G. Vliyanie agrotekhnologii pri vozdelyvanii sel'skokhozyaistvennykh kul'tur na okruzhayushchuyu sredu [Influence of agricultural technologies on the environment during crop cultivation]. VestnikMariiskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya "Sel'skokhozyaistvennye nauki. Ekonomicheskie nauki" = Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics", 2017, no. 1 (9), pp. 56-59. Available at: http://agro-econom.vestnik.marsu.ru/view/journalarticle.html?id=1341 (accessed 16.10.2020). (In Russ.).
8. Maryina-Chermnykh O.G. Znachimost' agrotekhnicheskogo metoda v optimizatsii fitosanitarnogo sostoyaniya agroekosistemy [Role of agrotechnical method in optimization of phytosanitary state of agroecosystems]. Vestnik Mariiskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya "Sel'skokhozyaistvennye nauki. Ekonomicheskie nauki" = Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics", 2018, pp. 1 (29), pp. 29-34. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/znachimost-agrotehnicheskogo-metoda-v-optimizatsii-fitosanitarnogo-sostoyaniya-agroekosistemy (accessed 25.10.2020). (In Russ.).
9. Maryina-Chermnykh O.G. Ekologicheskii put' formirovaniya fitosanitarii pochvy v zashchite zernovykh kul'tur ot kornevoi gnili [Ecological way of soil phytosanitary formation in the protection of grain crops from root rot]. Aktual'nye voprosy sovershenstvovaniya tekhnologii proizvodstva i pererabotki produktsii sel'skogo khozyaistva: Mos. chteniya: materialy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii = Topical issues of improving the technology of production and processing of agricultural products: Mosolov readings: Materials of the International scientific and practical conference, MarSU Publ. house, 2013, vol. 14, pp. 4-6. (In Russ.).
10. Khaziev A.Z., Zaitseva T.V., Khakimullina F.M. Rol' protravlivaniya semyan v bor'be s kornevymi gnilyami [Role of seed dressing in the fight against root rot]. Zashchita i karantin rastenii =Plant Protection and Quarantine, 2015, no. 3, pp. 20-23. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/rol-protravlivaniya-semyan-v-borbe-s-kornevymi-gnilyami (accessed 17.10.2020). (In Russ.).
Статья поступила в редакцию 27.10.2020 г.; принята к публикации 29.11.2020 г.
Submitted27.10.2020; revised29.11.2020.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
The author has read and approved the final manuscript.
Об авторе
Марьина-Чермных Ольга Геннадьевна
доктор биологических наук, профессор, Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7122-0743, [email protected]
About the author
Olga G. Maryina-Chermnykh
Dr. Sci. (Biology), Professor, Mari State University, Yoshkar-Ola, Russia, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7122-0743, oly6045@yandex. ru
