CC BY
19
Сельскохозяйственный журнал. 2022. № 2 (15). С. 4-11 Agricultural journal. 2022; 15 (2). P.4-11
Агрономия, лесное и водное хозяйство
Научная статья
УДК 633.11"324":631.5:631.8
DOI 10.25930/2687-1254/001.2.15.2022
Влияние обработки семян озимой пшеницы полифункциональными препаратами на урожайность и солеустойчивость
Анастасия Александровна Калашникова
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр», Россия, Ставропольский край, Михайловск, Е-mail: [email protected]
Аннотация. Предпосевная обработка семян является одним из элементов технологии выращивания сельскохозяйственных культур и широко используется в производстве зерна в Ставропольском крае. В статье рассматривается влияние препаратов различного состава, применяемых для обработки семян, на урожайность озимой пшеницы сортов, различающихся по морфофизиологическим признакам. Для закладки полевого опыта на испытательном участке Северо-Кавказского федерального научного аграрного центра (Ставропольский край) семена низкорослого сорта Виктория 11 и среднерос-лого сорта Ставка обрабатывались следующими препаратами: «Альфастим» в дозировке 0,05 л/т, «Икар Фосто Сидс» - 0,5 л/т, «Спринталга» - 0,5 л/т, «Биодукс» - 3 мл/т. Изученные сорта различались по реакции на препараты. Максимальная урожайность за 2019-2021 гг. получена у низкорослого сорта Виктория 11 (4,54 т/га). Прибавка урожайности как у сорта Виктория 11 (на 7,1 %), так и у сорта Ставка (на 8,0 %) получена на вариантах с использованием для обработки семян препарата «Альфастим», по сравнению с вариантом без обработки семян. Оценку солеустойвости осуществляли в лабораторных условия, в чашках Петри. Семена двух сортов озимой пшеницы, обработанных полифункциональными препаратами, проращивали на солевых растворах NaCl в концентрациях 0,5 %, 1,0 % и 2,0 % (контроль - без обработки семян). На растворе NaCl 0,5 % и 1,0 % применение препарата «Альфастим» и «Биодукс» усиливает ростовые процессы и массу проростков, по сравнению с контрольным вариантом. При проращивании обработанных семян озимой пшеницы препаратами «Икар Фосто Сидс» и «Спринталга» на всех концентрациях солевого раствора отмечалось уменьшение линейного роста проростков по отношению к контролю.
Ключевые слова: полифункциональные препараты, урожайность, обработка семян, озимая пшеница, солеустойчивость.
Для цитирования: Калашникова А.А. Влияние обработки семян озимой пшеницы полифункциональными препаратами на урожайность и солеустойчивость // Сельскохозяйственный журнал. 2022. № 2 (15). С. 4-11. DOI 10.25930/2687-1254/001.2.15.2022
Agronomy, forestry and water industry
Original article
Effect of winter wheat seed treatment with multifunctional preparations on yield and salt tolerance
Anastasia А. Kalashnikova
"North Caucasus Federal Agricultural Research Center", Russia, Stavropol Territory, Mikhai-lovsk, Е-mail: [email protected]
Abstract. Pre-sowing seed treatment is one of the elements of crop cultivation technology and is widely used in grain production in the Stavropol Territory. The article considers the effect of preparations of various compositions, which are used for seed treatment, on the yield of winter wheat varieties that differ in morphophysiological characteristics. In order to carry out a field experiment on the experimental ground of the North Caucasus Federal Agricultural Research Center (Stavropol Territory), seeds of the low-growing variety Viktoria 11 and the medium-sized variety Stavka were treated with the following preparations: Alfastim at a dosage of 0.05 l/t, Ikar Fosto Seeds - 0.5 l/t, Sprintalga - 0.5 l/t, Biodux - 3 ml/t. The studied varieties differed in reaction to the preparations. The maximum yield for 2019-2021 was obtained from the low-growing variety Viktoria 11 (4.54 t/ha). An increase in yield, both in the variety Victoria 11 (by 7.1%) and in the variety Stavka (8.0%) was obtained on variants using Alfastim preparation for seed treatment in comparison to the variant without seed treatment. Salt tolerance was evaluated in laboratory conditions, in Petri dishes. Seeds of two varieties of winter wheat, which were treated with multifunctional preparations were germinated on NaCl salt solutions at concentrations of 0.5%, 1.0% and 2.0% (control - without seed treatment). The use of the preparation Alfastim and Biodux on 0.5% and 1.0% NaCl solution enhances growth processes and the mass of seedlings in comparison to the control variant. In relation to the control, during the germination of treated winter wheat seeds with Ikar Fosto Seeds and Sprintalga preparations, a decrease in linear growth of seedlings was observed at all concentrations of salt solution.
Keywords: multifunctional preparations, yield, seed treatment, winter wheat, salt tolerance
For citation: Kalashnikova A.A. Effect of winter wheat seed treatment with multifunctional preparations on yield and salt tolerance // Agricultural journal. 2022; 15 (2) Р. 4-11. DOI 10.25930/2687-1254/001.2.15.2022
Введение. Предпосевная обработка семян полифункциональными препаратами - один из наиболее популярных приемов возделывания зерновых культур [1, 2]. Так как данный агроприем дает невысокие производственные затраты, большой интерес представляет изучение действия препаратов на растения озимой пшеницы для увеличения продуктивности. Кроме того, большой практический интерес представляет изучение эффективности такого технологического приема на посевах сортов, различающихся по морфофизиологическим признакам (высоте растения), так как известно, что они характеризуются особенностями метаболических процессов при формировании урожая зерна [3, 4].
В настоящее время на российском рынке представлен большой выбор полифункциональных препаратов как зарубежного, так и отечественного производства [5], содержащих в своем составе различные комбинации элементов питания, кислоты, полисахариды и т. д. Исходя из этого, перед сельхозтоваропроизводителями стоит сложная задача - выбор подходящего препарата как по цене, так и по получаемому результату.
В условиях засоленности почв интенсивность роста сельскохозяйственных растений снижается. При слабом засолении потери урожайности могут составлять около 20 %, при более сильном - до 70-80 %. Особенно чувствительны к негативному воздействию солей начальные этапы развития растений [6], поэтому такой показатель, как солеустойчивость, на ранних этапах вегетации имеет ключевое значение.
Цель исследования - изучить влияние обработки семян полифункциональными препаратами на урожайность озимой пшеницы и солеустойчивость растений на ранних этапах развития.
Материал и методика исследований. Полевой опыт заложен на опытном поле ФГБНУ «Северо-Кавказский ФНАЦ» в 2019 г. в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края. Объектами исследования выбраны сорта озимой пшеницы низкорослый Виктория 11 (разновидность эритроспермум) и среднерослый Ставка (разновидность лютесценс).
Перед посевом семена данных сортов озимой пшеницы обрабатывали водным раствором полифункциональных препаратов в рекомендованных производителями дозировках:
1. «Альфастим», 0,05 л/т;
2. «Икар Фосто Сидс», 0,5 л/т;
3. «Спринталга», 0,5 л/т;
4. «Биодукс», 0,3 мл/т.
Посев озимой пшеницы проводили в оптимальные для почвенно-климатической зоны сроки, норма высева семян - 4,5 млн/га. В предпосевную культивацию вносили минеральные удобрения (нитроаммофоску) в дозе N60P60K60. Ранней весной осуществляли прикорневую азотную подкормку посевов аммиачной селитрой в дозе 60 кг/га д.в. Предшественник - озимая пшеница. Полевые исследования проходили на делянках площадью 28 м2 в трехкратной повторности.
Для оценки солеустойчивости сортов озимой пшеницы нами были проведены лабораторные исследования по следующей методике. В стерилизованные чашки Петри с фильтрованной бумагой добавляли растворы NaCl 0,5 %, 1 % и 1,5 % и воды, затем раскладывали обеззараженные (раствором КМпО4 1 %) семена озимой пшеницы изучаемых сортов в чашки Петри для проращивания (по 25 шт. в 3-кратной повторности). Перед закладкой в чашки семена озимой пшеницы обрабатывали изучаемыми препаратами. В качестве контроля для проращивания использовали вариант без обработки семян. На седьмой день определяли интенсивность линейного роста и массу корней проростков [7].
Полученные результаты обрабатывали с помощью Microsoft Excel 2007.
Результаты исследований и обсуждение. Метеорологические условия 20192020 сельскохозяйственного года выдались засушливыми, за данный период выпало на 20 % меньше осадков от климатической нормы (1981-2010 гг.). В марте и апреле отмечался острый засушливый период, осадков выпало только 16 % от климатической нормы. На протяжении всего периода отмечался рост температуры воздуха, превышавший
климатическую норму на 0,2-4,4°. Условия 2020-2021 сельскохозяйственного года характеризовались острой нехваткой влаги в период с августа по октябрь, в среднем осадков выпало на 40 % меньше многолетней нормы. Влагообеспеченность дальнейшего периода оказалась достаточной для формирования урожая растений озимой пшеницы. Температурный режим за этот период превышал норму на 1,3°.
В наших исследованиях урожайность зерна озимой пшеницы в среднем за 20192021 гг. у сорта Виктория 11 наблюдалась на 4% больше, чем у сорта Ставка. Полученные результаты согласуются с литературными: сорта, различающиеся по морфофизио-логическим признакам, имеют свои особенности в формировании урожая зерна (низкорослые формы, как правило, более урожайные, чем среднерослые). Обработка семян изучаемых препаратов увеличивала урожайность по отношению к контрольным вариантам на 0,16-0,34 т/га (таблица 1). Наибольшая урожайность (4,54 т/га) за период 2019-2021 гг. получена при обработке семян озимой пшеницы сорта Виктория 11 препаратом «Альфастим».
Таблица 1
Средняя урожайность сортов озимой пшеницы при предпосевной обработке семян за 2019-2021 гг.
Препарат Ставка Виктория 11
Урожайность, т/га Прибавка Урожайность, т/га Прибавка
т/га % т/га %
Контроль 4,00 - - 4,24 - -
«Альфастим» 4,32 0,32 8,0 4,54 0,30 7,1
«Икар Фосто Сидс» 4,34 0,34 8,5 4,40 0,16 3,8
«Спринталга» 4,19 0,19 4,6 4,43 0,19 4,6
«Биодукс» 4,24 0,24 6,0 4,45 0,21 5,0
среднее 4,22 4,41
НСР при 0,05 = 0,27 НСР при 0,05 = 0,28
Наиболее отзывчивым на применение полифункциональных препаратов оказался сорт Ставка. Максимальные прибавки урожая - 8,0 % и 8,5 % - получены при использовании на этом сорте препаратов «Альфастим» и «Икар Фосто Сидс», соответственно.
В среднем за период 2019-2021 гг. отмечалось увеличение урожайности озимой пшеницы как у сорта Виктория 11 (на 7,1 %), так и у сорта Ставка (на 8,0 %), по сравнению с контрольным вариантом, при применении препарата «Альфастим» для предпосевной обработки семян.
Как известно, наибольшее отрицательное воздействие избытка солей в почве оказывается в начальные фазы развития растений озимой пшеницы [8] - в период набухания семян и прорастания. Повышение уровня засоления в почве создает токсичные условия роста [9] для большинства растений, включая озимую пшеницу [10], поэтому мы изучили влияние предпосевной обработки сеян полифункциональными препаратами на рост и развитие проростков в условии засоления. В наших опытах использовалась №С1. Ее токсичность в значительной степени обусловлена действием №+ и косвенно С1-, способствуя снижению поглотительной способности влаги у растений, необ-
ходимой для различных физиологических процессов, протекающих в растениях.
С увеличением концентрации растворов №С1 для проращивания семян озимой пшеницы отмечается ослабление линейного роста и уменьшение массы проростков изучаемых сортов, что свидетельствует об отрицательном воздействии солевого раствора на проростки (таблица 2).
Обработка семян озимой пшеницы сорта Ставка препаратами «Альфастим», «Икар Фосто Сидс» и «Спринталга» не оказала влияние на интенсивность ростовых процессов как корней, так и наземной части растений при проращивании на солевом растворе 0,5 %. Только на варианте с использованием препарата «Биодукс» наблюдается прирост общей длины проростка за счет увеличения стебля, по сравнению с контролем.
Обработка семян озимой пшеницы сорта Виктории 11 препаратом «Альфастим» увеличивала морфометрические показатели на вариантах с 0,5 % и 1,0 % растворах №С1 на 5,6 % и 6,4 % соответственно. В то же время проращивание обработанных семян «Биодуксом» в солевом растворе 0,5 % способствовало увеличению линейных показателей корней на 20,6 %, а стеблей - на 15,0 %.
Таблица 2
Влияние препаратов на биометрические показатели проростков озимой пшеницы на солевых растворах
Вариант Ставка Виктория
Длина наземной части, см Длина корня, см Общая длина, см Длина наземной части, см Длина корня, см Общая длина, см
Раствор №С1 0,5 %
Контроль 6,4±0,30 7,0±0,1 13,4±0,16 6,3±0,3 6±0,18 12,3±0,4
«Альфастим» 6,4±0,28 7,2±0,37 13,6±0,36 6,8±0,37 6,2±0,22 13±0,92
«Икар Фосто Сидс» 5,4±0,15 4,0±0,29 9,5±0,32 5,3±0,09 5,6±0,11 10,9±0,39
«Спринталга» 5,0±0,10 4,0±0,17 8,9±0,1 4,7±0,16 5,3±0,13 10±0,43
«Биодукс» 6,9±0,1 7,1±0,21 14,0±0,17 7,6±0,45 6,9±0,45 14,6±0,59
Раствор ШС1 1 %
Контроль 4,2±0,1 4,6±0,32 8,8±0,28 5,3±0,1 4,0±0,12 9,3±0,34
«Альфастим» 4,8±0,2 5,1±0,19 9,9±0,19 5,7±0,06 4,2±0,07 9,9±0,27
«Икар Фосто Сидс» 3,6±0,28 2,9±0,27 6,5±0,28 4,2±0,12 4±0,34 8,2±0,44
«Спринталга» 3,5±0,08 2,7±0,02 6,1±0,16 3,2±0,17 3,1±0,02 6,3±0,45
«Биодукс» 4,6±0,11 5,1±0,15 9,7±0,57 3,5±0,04 3,5±0,02 7,1±0,17
Раствор ШС1 2 %
Контроль 0,4±0,02 0,2±0,02 0,6±0,01 0,4±0,01 0,2±0,01 0,6±0,04
«Альфастим» 0,4±0,01 0,2±0,01 0,6±0,01 0,4±0,01 0,2±0,01 0,6±0,02
«Икар Фосто Сидс» 0,3±0,01 0,2±0,01 0,5±0,01 0,2±0,01 0,1±0,01 0,3±0,01
«Спринталга» 0,3±0,02 0,2±0,01 0,5±0,01 0,2±0,01 0,2±0,01 0,4±0,02
«Биодукс» 0,4±0,02 0,2±0,01 0,6±0,01 0,5±0,02 0,2±0 0,6±0,01
В солевом растворе 2 % стимулирующего эффекта от применения рассмотренных препаратов при проращивании семян обоих сортов не наблюдалось, а на варианте с обработкой семян «Икар Фосто Сидс» и «Спринталга» отмечалось угнетение росто-
вых процессов и наземной части, и корней практически в 2 раза.
При обработке препаратами «Икар Фосто Сидс» и «Спринталга» проростки испытуемых сортов, независимо от фона проращивания, давали более короткие стебли и корни, по сравнению с остальными вариантами.
Обработка семян сорта Виктория 11 препаратом «Альфастим» способствовала увеличению накопления на 8,8 % сырой биомассы корней и на 29,1 % наземной части у проростков, по сравнению контрольным вариантом (таблица 3).
Таблица 3
Влияние препаратов на массу проростков озимой пшеницы на солевых растворах
Вариант Ставка Виктория
Масса стебля, мг Масса корней, мг Общая биомасса, мг Масса стебля, мг Масса корней, мг Общая биомасса, мг
раствор №С1 0,5 %
Контроль 47±1,44 27±2,31 77±2,47 45±2,34 24±0,55 69±1,63
«Альфастим» 48±2,79 29±1,74 77±1,27 49±1,32 31±2,03 81±1,97
«Икар Фосто Сидс» 48±3,31 36±1,78 84±0,42 45±1,79 31±0,62 77±1,49
«Спринталга» 44±3,31 30±1,04 74±1,85 47±1,63 38±1,63 85±3,2
«Биодукс» 49±2,12 30±0,82 79±2,55 48±0,93 33±0,61 81±3,39
раствор №С! 1 %
Контроль 36±1,04 23±1,29 59±1,04 36±1,33 26±0,57 62±2,89
«Альфастим» 40±0,29 29±2,1 69±1,93 40±1,16 33±3,13 73±5,52
«Икар Фосто Сидс» 36±0,61 25±1,32 61±1,58 37±1,1 25±0,1 62±2,42
«Спринталга» 27±2,23 30±1,67 57±0,46 30±0,33 33±0,32 63±4,43
«Биодукс» 39±1,23 28±0,53 67±3,78 33±0,91 27±1,14 60±2,87
Заключение:
1. В среднем по вариантам в наших опытах урожайность низкорослого сорта Виктория 11 оказалась на 4% больше, чем среднерослого Ставка.
2. Проведенные полевые исследования по изучению влияния полифункциональных препаратов на урожайность озимой пшеницы показали, что применение препарата «Альфастим» в дозировке 0,05 л/т способствует увеличению урожайности от 0,30 до 0,34 т/га.
3. Растения озимой пшеницы сорта Ставка более отзывчивы на применение полифункциональных препаратов. За годы исследований статистически значимая прибавка получена от применения двух препаратов: «Альфастим» - на 0,32 т/га и «Икар Фосто Сидс» - на 0,34 т/га.
4. Препарат «Альфастим» при проращивании семян сорта Виктория 11 на 0,5 % и 1 % солевых растворах оказывает стимулирующий эффект на начальных этапах развития озимой пшеницы.
Список источников
1. Кривошеев С.И., Шумаков В.А. Посевные качества и урожайность озимой пшеницы при предпосевной обработке семян биопрепаратами и микроудобрением // Вестник курской государственной сельскохозяйственной академии. 2019. № 5. С. 34-38.
2. Роль сорта, азотных удобрений и регуляторов роста в интенсивной технологии возделывания озимой пшеницы в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края: депонированная рукопись / Н.А. Квасов, Е.А. Прокудин, Ф.В. Еро-шенко и др. 1991. № 199 ВС-91 05.08.
3. Ерошенко Ф.В. Продуктивность озимой пшеницы в зависимости от фотосинтетической деятельности для зоны неустойчивого увлажнения Северного Кавказа: диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. Ставрополь, 2001.
4. Ерошенко Ф.В. Микробиологическая деятельность почвы под посевами сортов озимой пшеницы // Актуальные вопросы экологии и природопользования: Международная научно-практическая конференция. 2005. С. 243-248.
5. Юсина Т.Г., Кочетова Е.Е., Матвиенко В.П. Влияние предпосевной обработки семян стимуляторами роста и микроудобрений на продуктивность озимой пшеницы // Научные исследования XXI века. 2019. № 2 (2). С. 151-153.
6. Беловолова А.А., Безгина Ю.А., Громова Н.В. Солеустойчивость сельскохозяйственных культур и их урожайность на солонцеватых слитых черноземах политема-тический // Сетевой электронный научный журнал кубанского государственного аграрного университета. 2011. № 74. С. 676-686.
7. Удовенко Г. В., Семушина Л. А., Синельникова В. Н. Особенности различных методов оценки солеустойчивости растений. Методы оценки устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды. Л.: Колос, 1976. С. 228-238.
8. Оценка морфологических и биохимических параметров устойчивости различных генотипов пшеницы к хлоридному засолению / Т.А. Диловарова, Р.В. Канавский, С.В. Лебедев и др. // Вестник российского университета дружбы народов. Серия: агрономия и животноводство. 2019. Т 14. № 1. С. 18-39.
9. Таймазова Н.С., Муслимов М.Г., Цахуева Ф.П. Физиологические и морфологические характеристики проростков семян злаков при действии стрессовых факторов // Проблемы развития АПК региона. 2020. № 4 (44). С. 132-135.
10. Омарова З.А. Влияние хлорида натрия на морфометрические признаки проростков у сортов озимой мягкой пшеницы // Вестник дагестанского государственного университета. Серия 1: естественные науки. 2016. Т. 31. № 4. С. 97-105.
References
1. Krivosheev S.I., Shumakov V.A. Sowing qualities and yield of winter wheat during presowing treatment of seeds with biological preparations and microfertilizers // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. 2019. Ш 5. Р. 34-38.
2. The role of varieties, nitrogen fertilizers and growth regulators in intensive winter wheat cultivation technology in the unstable humidity zone of the Stavropol Territory: deposited manuscript / Kvasov N.A., Prokudin E.A., Eroshenko F.V. et al. // 1991. No. 199, 91 05.08.
3. Eroshenko F.V. Productivity of winter wheat depending on photosynthetic activity for the
unstable humidity zone of the North Caucasus: dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Candidate of Agricultural Sciences. Stavropol, 2001.
4. Eroshenko F.V. Microbiological activity of soil under crops of winter wheat varieties / In the collection: Topical issues of ecology and management of natural resources // International Scientific and Practical Conference. 2005. Р. 243-248.
5. Yusina T.G., Kochetova E.E., Matvienko V.P. The influence of pre-sowing seed treatment with growth stimulants and micro-fertilizers on the productivity of winter wheat // Scientific research of the XXI century. 2019. No. 2(2). Р. 151-153.
6. Belovolova A.A., Bezgina Yu.A., Gromova N.V. Salt tolerance of agricultural crops and their yield on alkaline compact chernozem // Online electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University. 2011. No. 74. Р. 676-686.
7. Udovenko G. V., Semushina L. A., Sinelnikova V. N. Characteristics of various methods for assessing the salt tolerance of plants. Methods for assessing plant tolerance to adverse environmental conditions // L.: Kolos, 1976. Р. 228-238.
8. Assessment of morphological and biochemical parameters of resistance of various wheat genotypes to chloride salinization / Dilovarova T.A., Kanevsky R.V., Lebedev S.V. et al. // Bulletin of Peoples' Friendship University of Russia. Issue: Agronomy and animal husbandry. 2019. Vol. 14. No. 1. P. 18-39.
9. Taimazova N.S., Muslimov M.G., Tsakhueva F.P. Physiological and morphological characteristics of cereal seed seedlings under stress factors // Problems of the AIC development of the region. 2020. No.4 (44). Р. 132-135.
10. Omarova Z.A. Influence of sodium chloride on morphometric signs of seedlings in varieties of soft winter wheat // Bulletin of Dagestan State University. Issue 1: Natural sciences. 2016. Vol.31. No. 4. Р. 97-105.
Информация об авторах А. А. Калашникова - аспирант, ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр», e-mail: [email protected]
Information about the authors А. А. Kalashnikova - post-graduate student, FSBSI "North Caucasus Federal Agricultural Research Centre", e-mail: [email protected].
Статья поступила в редакцию 21.04.2022; одобрена после рецензирования 20.05.2022; принята к публикации 17.06.2022.
The article was submitted 21.04.2022; approved after reviewing 20.05.2022; accepted for publication 17.06.2022.
© Калашникова А. А., 2022
