CC BY
128
ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТОВ НА РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ЛИСТОСТЕБЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
И.Я. Пигорев, С.А. Тарасов
Аннотация. Обоснована необходимость защиты растений озимой пшеницы от листостебельных заболеваний. Приведены результаты исследований, иллюстрирующие влияние обработки семян и посевов культуры стимулятором роста растений Витазим, бактериально-грибковым комплексом Гуапсин + Трихофит и микробиологическим удобрением Азолен на распространенность бурой ржавчины и септориоза. Установлена относительно высокая биологическая эффективность обработки посевов озимой пшеницы бактериально-грибковым комплексом Гуапсин + Трихофит и стимулятором роста Витазим.
Ключевые слова: листостебельные болезни злаковых культур, биопрепараты, распространенность заболеваний, биологическая эффективность, урожайность.
В Центральном Черноземье озимая пшеница является ведущей зерновой культурой. Благодаря способности лучше использовать осенне-зимние запасы влаги и более продолжительному вегетационному периоду она имеет биологический потенциал урожайности заметно выше, чем яровая пшеница. Соответственно, в структуре посевных площадей ЦЧР она занимает 23 % [1], а в Курской области на ее долю приходится около 28 %, что обеспечивает производство примерно 45 % от всего объема зерна [2].
Урожайность и качество зерна в значительной степени зависит от фитосанитарного состояния посевов озимой пшеницы, в частности, от развития болезней. По данным С.С. Санина, за период с 1992 г. по 1998 г. (7 лет) потери урожая зерновых колосовых культур только от болезней в России составили 125,5 млн. т зерна. К числу болезней пшеницы, эпифитотии которых наиболее часты, вредоносны и экономически значимы в условиях ЦЧР, относятся бурая ржавчина и септориоз. Частота вспышек болезней проявляется каждые 5 -7 лет из 10, а потери урожая могут быть в пределах 3,5-6,5 ц/га [3].
Известно, что высокая продуктивность формируется на фоне достаточно развитого фотосинтетического аппарата озимой пшеницы [4, 5]. Бурая ржавчина уменьшает ассимиляционную поверхность растений, разрушает хлорофилл, что приводит к снижению фотосинтеза, преждевременному старению и отмиранию листьев, а также снижает зимостойкость озимой пшеницы. В результате развития на листьях пшеницы бурой ржавчины нарушается водный режим растений и увеличивается транспирация, что вызывает снижение их засухоустойчивости. Сильное поражение растений пшеницы бурой листовой ржавчиной приводит к преждевременному созреванию посевов, и, соответственно, к значительному недобору урожая, особенно в условиях недостаточной влагообеспеченности [3]. Ежегодные потери урожая пшеницы от бурой ржавчины составляют 5-15 %, а в годы эпифитотий - 45-70 % [6, 7].
Вредоносность септориоза также проявляется в уменьшении ассимиляционной поверхности и усыха-нии листьев. При сильном поражении узлов наблюдается излом стеблей и отмечается чрезмерное полегание посевов. Септориоз вызывает недоразвитие колоса и преждевременное созревание посевов, что также приводит к недобору зерна. Септориоз может быть причиной пустоколосицы и гибели отдельных растений пшеницы. Болезнь ведет к отставанию в росте, преждевременному усыханию листьев и всего растения, уменьшению длины и озерненности колоса, щуплости зерна.
Поражение зерна, даже при отсутствии видимых симптомов, приводит к снижению урожая в будущем году, так как такие семена имеют меньшую энергию прорастания, полевую всхожесть, а растения из них - меньшую кустистость. Несмотря на то, что поражение охватывает только наземные органы, вредоносность болезни простирается и на корневую систему растения. Масса корней при сильном поражении септориозом может снижаться на 40-50 %. Это влечет за собой худшую сопротивляемость растений почвенной и воздушной засухам [3, 8]. В результате развития на растениях пшеницы септориоза урожайность может снижаться от 20 до 60 % [9]. При более позднем появлении болезни недобор урожая зерна обычно не превышает 5-7 %. В зависимости от года потери урожая озимой пшеницы от септориоза в мире колеблются от 5 до 70 % [8].
Распространенность и вредоносность листосте-бельных заболеваний пшеницы в значительной мере зависит от температурных условий в период вегетации культуры и от условий увлажнения. Интенсивному развитию бурой ржавчины и септориоза способствует холодная и затяжная весна с частыми осадками [10]. Споры возбудителей болезней раскрываются только в присутствии капельножидкой влаги. От растения к растению споры возбудителей интенсивно распространяются также с помощью влаги, и особенно интенсивно брызгами при дожде с ветром [3].
Прежде всего, защита растений от листостебельных заболеваний должна быть организована на основе продуманной системы профилактических мероприятий. Считается, что одним из наиболее эффективных и экологически обоснованных способов борьбы с листостебель-ными заболеваниями является возделывание устойчивых и слабовосприимчивых сортов пшеницы [11, 12]. У производителей зерна пшеницы есть широкий выбор сортов. По данным на 2014 г. в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, включено более 256 сортов озимой пшеницы, в том числе 50 сортов для возделывания в ЦЧР [13]. Действительно, в результате многолетних исследований была установлена роль различных агротехнических приемов в контроле развития вредных организмов. Наибольшее влияние на развитие болезней оказывает сортовая устойчивость (60 %), затем севооборот и обработка почвы (по 12 %), сроки и нормы посева - 10 % и внесение удобрений - 6 %. Однако следует отметить, что высокая сортовая устойчивость пшеницы к листостебельным заболеваниям проявляется только на сортоучастках и в семеноводческих хозяйствах, где используются оригинальные и элитные семена. Репродукционные семена для производства товарной продукции теряют устойчивость к болезням [1]. Поэтому одним из наиболее эффективных способов защиты растений от листостебельных заболеваний является использование обработки семян и посевов фунгицидами.
В связи с необходимостью экологизации технологий возделывания сельскохозяйственных культур в современных условиях, в том числе и озимой пшеницы [14], предпочтение следует отдавать фунгицидам не химической природы, а высокоэффективным препаратам биологического происхождения, которые появились на сельскохозяйственном рынке в последние годы.
Основная цель наших исследований заключалась в определении влияния на распространенность бурой ржавчины и септориоза озимой пшеницы сорта Мос-ковская-39 и ее урожайность обработки семян и посевов различными биопрепаратами микробиологической
природы. Исследования проводились в период с 2011 по 2014 годы на базе опытного поля Курского НИИ агропромышленного производства на черноземе типичном мощном тяжелосуглинистом. Озимую пшеницу возделывали в севообороте со следующим чередованием культур: чистый пар - озимая пшеница - сахарная свекла - яровая пшеница, яровой ячмень. Изучали эффективность стимулятора роста микробиологической природы Витазим, микробиологических препаратов Гуапсин и Трихофит, которые использовались совместно в виде бактериально-грибкового комплекса, и бактериального удобрения Азолен. Из всех перечисленных препаратов только Витазим не содержит живой культуры микроорганизмов. В его состав входят физиологически активные продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Все остальные препараты включают в состав живую культуру определенных полезных микроорганизмов. Препарат Гуапсин готовится на основе водной суспензии бактерий Pceudomonas aureofaciens и Pceudomonas aureofaciens, продуктов их метаболизма и стартовых доз макроэлементов (^Р,К). Трихофит -микробиологический препарат, изготовляемый на основе водной суспензии грибов рода Trichoderma lignorum и бактерий рода Pceudomonas aureofaciens. Азолен представляет собой жидкое микробиологическое удобрение - концентрат свободноживущих азот-фиксирующих почвенных бактерий Azotobacter vinelandii. Учет распространенности листостебельных заболеваний проводили путем подсчета количества больных растений по отношению к общему их количеству в пробе.
Результаты влияния обработки семян и посевов озимой пшеницы на распространенность бурой ржавчины и септориоза в среднем на четыре года, а также биологическая эффективность различных препаратов и способов из использования, приведены в таблице 1.
Установлено, что распространенность септориоза на посевах озимой пшеницы была более высокой (в 1,8 раз больше), чем распространенность бурой ржавчины. Обработка семян пшеницы биопрепаратами показала относительно невысокую биологическую эффективность в плане снижения распространенности, как бурой
ржавчины, так и септориоза, в сравнении с обработкой посевов. Если принять распространенность бурой ржавчины в среднем по всем вариантам обработок семян за контроль, то после дополнительной обработки посевов осенью в фазе кущения эффективность снижения распространенности болезни была выше на 15,7 %, а дополнительная трехкратная обработка посевов препаратами обеспечивала снижение распространенности бурой ржавчины на 22,4 %.
Подобная закономерность получена и при оценке влияния способов использования препаратов на распространенность септориоза в посевах озимой пшеницы. Если принять распространенность септориоза в среднем по всем вариантам обработок семян за контроль, то после дополнительной обработки посевов осенью в фазе кущения эффективность снижения распространенности болезни была выше на 13,4 %, а дополнительная трехкратная обработка посевов препаратами обеспечивала снижение распространенности на 19,2 %.
При обработке семян в плане снижения распространенности листостебельных заболеваний пшеницы наиболее эффективным оказался стимулятор роста Витазим. В сравнении с контролем (обработка водой) биологический эффект по отношению к бурой ржавчине составил 10,2 %, а по отношению к септориозу - 7,7 %. Биологическая эффективность бактериально-грибкового комплекса Гуапсин + Трихофит по отношению к бурой ржавчине и септориозу оказалась ниже, и составила соответственно 7,8 и 7,2 %.
Самая низкая биологическая эффективность оказалась при использовании для обработки семян микробиологического удобрения Азолен, и составила, соответственно, 4,7 % по отношению к бурой ржавчине, и 4,0 % - по отношению к септориозу.
При обработке семян и дополнительной обработке посевов наиболее эффективным был бактериально-грибковый комплекс Гуапсин + Трихофит. Его биологическая эффективность в отношении снижения распространенности бурой ржавчины составила 36,449,6 % и в отношении снижения распространенности септориоза - 29,1-38,8 %.
Таблица 1 - Влияние биопрепаратов на распространенность листостебельных заболеваний озимой пшеницы (2011-2014 гг.)_____
Препараты и нормы их внесения Способы использования Бурая ржавчина Септориоз
распространенность, % биологическая эффективность, % распространенность, % биологическая эффективность, %
1. Контроль (обработка водой) Обработка семян 12,8 - 22,2 -
2. Витазим 1 л/т 11,5 10,2 20,5 7,7
3. Гуапсин + Трихофит по 3 л/т 11,8 7,8 20,6 7,2
4. Азолен 50 г/т 12,2 4,7 21,3 4,0
5. Контроль (обработка водой) Обработка семян + посевов осенью в фазе кущения 12,9 - 22,3 -
6. Витазим 1 л/т + 1 л/га 9,0 30,2 17,0 23,8
7. Гуапсин + Трихофит по 3 л/т + Гуапсин 5 л/га 8,2 36,4 15,8 29,1
8. Азолен 50 г/т + 50 г/га 10,6 17,8 18,2 18,4
9. Контроль (обработка водой) Обработка семян + посевов осенью + посевов весной + посевов в фазе выхода в трубку 12,9 - 22,4 -
10. Витазим 1 л/т + 1 л/га + 1 л/га + 1 л/га 8,2 36,4 15,7 29,9
11. Гуапсин + Трихофит по 3 л/т + Гуапсин 5 л/га + Гуапсин 5 л/га + Гуапсин 5 л/га 6,5 49,6 13,7 38,8
12. Азолен 50 г/т + 50 г/га + 50 г/га + 50 г/га 9,9 23,3 16,6 25,9
Таблица 2 - Влияние обработки семян и посевов препаратами на урожайность озимой пшеницы
Препараты Способы использования Урожайность, т/га
и нормы их внесения годы Сред. ± от контроля
2011 2012 2013 2014 т/га %
1. Контроль (обработка водой) обработка семян 3,34 3,50 5,24 5,55 4,41 - -
2. Витазим 1 л/т 3,84 3,91 5,59 5,73 4,77 +0,36 +8,2
3. Гуапсин + Трихофит по 3 л/т 3,90 4,03 5,56 5,83 4,83 +0,42 +9,5
4. Азолен 50 г/т 3,72 3,87 5,46 5,79 4,71 +0,30 +6,8
5. Контроль (обработка водой) обработка семян + посевов осенью в фазе кущения 3,34 3,55 5,29 5,60 4,44 - -
6. Витазим 1 л/т + 1 л/га 4,05 4,18 5,90 6,03 5,04 +0,60 +13,5
7. Гуапсин + Трихофит по 3 л/т + Гуапсин 5 л/га 4,12 4,22 5,87 6,11 5,08 +0,64 +14,4
8. Азолен 50 г/т + 50 г/га 3,80 3,91 5,51 5,92 4,78 +0,34 +7,7
9. Контроль (обработка водой) обработка семян + посевов осенью + посевов весной + посевов в фазе выхода в трубку 3,43 3,59 5,32 5,58 4,48 - -
10. Витазим 1 л/т + 1 л/га + 1 л/га + 1 л/га 4,27 4,55 6,11 6,14 5,27 +0,79 +17,6
11. Гуапсин + Трихофит по 3 л/т + Гуапсин 5 л/га + Гуапсин 5 л/га + Гуапсин 5 л/га 4,26 4,51 6,00 6,29 5,26 +0,78 +17,4
12. Азолен 50 г/т + 50 г/га + 50 г/га + 50 г/га 3,96 4,28 5,87 6,13 5,06 +0,58 +12,9
Биологическая эффективность стимулятора Вита-зим в вариантах, где кроме семян обрабатывали и посевы, оказалась несколько ниже, и составила 30,2-36,3 % для бурой ржавчины и 23,8-29,9 % для септориоза. Биологическая эффективность микробиологического удобрения Азолен при обработке семян и посевов в плане снижения распространенности листостебельных заболеваний пшеницы оказалась самой низкой, и составила, соответственно, 17,8-23,3 % для бурой ржавчины и 18,4-25,9 % для септориоза.
Различная распространенность листостебельных заболеваний на посевах озимой пшеницы по вариантам опыта, наряду с другими факторами, сказалась и на урожайности озимой пшеницы (таблица 2). В вариантах опыта, где биопрепаратами обрабатывали не только семена, но и посевы, урожайность была заметно выше. Если принять среднюю урожайность озимой пшеницы по годам и по используемым препаратам для обработки только семян за контроль, то дополнительная обработка посевов препаратами осенью в фазе кущения обеспечивала прибавку урожайности 0,16 т/га, а дополнительная трехкратная обработка посевов препаратами, соответственно, 0,34 т/га.
В среднем за годы исследований наиболее эффективными в плане повышения урожайности озимой пшеницы оказались бактериально-грибковый комплекс Гуапсин + Трихофит и стимулятор Витазим. Обработка семян комплексом комплексом Гуапсин + Трихофит в сравнении с контролем (обработка водой) способствовала повышению урожайности на 0,42 т/га (на 9,5 %), обработка семян и дополнительная обработка посевов осенью в фазе кущения - на 0,64 т/га (на 14,4 %) и дополнительная трехкратная обработка посевов - соответственно на 0,78 т/га (на 17,4 %).
В результате обработки семян стимулятором роста растений Витазим урожайность пшеницы повысилась на 0,36 т/га (на 8,2 %), при обработке семян и дополнительной обработке посевов осенью в фазе кущения - на 0,60 т/га (на 13,5 %), и при дополнительной трехкратной обработки посевов - на 0,79 т/га (на 17,6 %).
Использование бактериального удобрения Азолен для обработки семян и посевов оказалось наименее эффективным. Обработка семян этим препаратом повышала урожайность на 0,30 т/га (на 6,8 %), обработка семян и дополнительная обработка посевов осенью в фазе кущения - на 0,34 т/га (на 7,7 %) и дополнительная трехкратная обработка посевов, соответственно, на 0,58 т/га (на 12,9 %).
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что использование бактериально-грибкового комплекса Гуапсин + Трихофит и стимулятора роста растений Ви-тазим для обработки посевов озимой пшеницы является
эффективным приемом снижения распространенности листостебельных заболеваний культуры и повышения ее урожайности.
Список использованных источников
1 Алехин В.Т. Пути оптимизации защиты зерновых культур // Защита растений и карантин. - 2014. - № 8. - С. 3-8.
2 Статистический ежегодник Курской области. 2013: Статистический сборник / Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по Курской области. - Курск, 2013. - 437 с.
3 Санин С.С. Эпифитотии болезней зерновых культур: теория и практика. Избранные труды. - М.: НИПКЦ ВосходА, 2012. - 451 с.
4 Семыкин В.А., Пигорев И.Я. Фотосинтетический потенциал озимой пшеницы в условиях Черноземья России // Фундаментальные исследования. - 2007. - № 2. - С. 42-47.
5 Пигорев И.Я., Тарасов С.А. Влияние биопрепаратов на фотосинтетическую деятельность и урожайность озимой пшеницы // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2014. - № 8. - С. 47-51.
6 Лебедев В.Б. Защита пшеницы от бурой ржавчины в Нижнем Поволжье. Основное содержание комплексной системы защиты пшеницы от бурой ржавчины и других болезней // Arpo XXI. - 2000. - № 5. - С. 16-17.
7 Щербик А.А., Коваленко Е.Д. Отбор доноров устойчивости пшеницы к бурой ржавчине // Защита и карантин растений. - 2011. - № 2. - С. 45-46.
8 Пересыпкин В.Ф., Тютерев С.Л., Баталова Т.С. Болезни зерновых культур при интенсивных технологиях возделывания. - М.: Агропромиздат, 1991. - 272 с.
9 Пахолкова Е.В. Развитие септориоза // Защита растений и карантин. - 1999. - № 4. - С. 28-29.
10 Распространенность возбудителей листовых пятни-стостей пшеницы (Pyrenophora tritici-repentis и Septoria tritici) в условиях Северного Кавказа и республики Беларусь / О.Ю. Кремнева, Г.В. Волкова, А.Г.Жуковский и др. // Защита растений: сборник научных трудов. - Несвиж: Несвиж. укруп. тип., 2011. - Вып. 35. - С. 109-112.
11 Судникова В.П., Артемова С.В. Патогенный комплекс возбудителей септориоза пшеницы в Центральном Черноземье и Среднем Поволжье России // АгроXXI. - 1997. - № 10-12. - С. 30-32.
12 Пигорев И.Я., Семыкин В.А. Содержание элементов питания в растениях и вынос их с урожаем озимой пшеницы // Фундаментальные исследования. - 2007. - № 2. - С. 38-41.
13 Государственный реестр селекционных достижений, допущенный к использованию. Том 1. - Сорта растений. - М.: Росинформагротех, 2014. - 456 с.
14 Пигорев И.Я., Тарасов С.А. Элементы биологизации в технологии возделывания озимой пшеницы // Вестник ОрелГАУ. - 2014. - Вып. 5(50). - С. 103-109.
Информация об авторах Пигорев Игорь Яковлевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, проректор по научной работе и инновациям ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», e-mail: [email protected]
Тарасов Сергей Анатольевич, младший научный сотрудник ФГБНУ «Российский научно-исследовательский институт сахарной промышленности», e-mail: [email protected]
