CC BY
40
УДК / UDC 633.16:631.53.01:631.811.98
ВЛИЯНИЕ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ РЕГУЛЯТОРА РОСТА И БИОПРЕПАРАТА НА ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН ЯЧМЕНЯ
THE INFLUENCE OF THE AFTEREFFECT OF GROWTH REGULATORS AND BIOLOGICALS ON SOWING SEED QUALITIES OF BARLEY
Павловская H.E.*, доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой Pavlovskaya N.E., Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of Department
Тимаков А.Г., аспирант Timakov A.G., Postgraduate Student Яковлева И.В., научный сотрудник Yakovleva I.V., Researcher Агеева Н.Ю., старший лаборант Ageeva N.Yu., Senior Assistant ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет
имени Н.В. Парахина», Орел, Россия Federal State Budgetary Educational Establishment of Higher Education "Orel State Agrarian University named after N.V. Parakhin", Orel, Russia *E-mail: [email protected]
В статье рассматриваются результаты, полученные при исследовании последействия регулятора роста Вигор Форте и Биопрепарата, созданного в ФГБОУ ВО Орловский ГАУ на основе биофлаваноидов гречихи, солей магния и салициловой кислоты (патент № 2463759). Вигор Форте - регулятор роста растений, оптимальным образом сочетающий синтетический аналог фитогормона роста (ауксина) и корректирующего комплекса NPK и микроэлементов. При длительном воздействии неблагоприятных факторов применяется отдельно для экстренного устранения последствий стресса. Биопрепарат эффективен на зернобобовых культурах, пшенице, картофеле и овощах, усиливает иммунные свойства растений, способствует увеличению урожая на 15-18% в зависимости от условий года. Наиболее предпочтителен при неблагоприятных условиях. В литературе встречаются работы, показывающие, что предпосевная обработка семян, а затем опрыскивание по вегетации растений дает положительный эффект, снижая воздействие химических протравителей и гербицидов, оказывая иммуномодулирующий эффект, повышая стрессоустойчивость, но работ, показывающих последействие обработки препаратами на рост и развитие растений в последующий год очень мало. Авторами статьи установлено, что семена ярового ячменя Раушан, полученные после двукратной обработки семян и растений по листу, обладают повышенной энергией прорастания и всхожестью, положительно отличаются от контрольных проростков длиной корня и побегов, наращением массы проростков. Так, опытные семена имеют более высокую энергию прорастания и всхожесть по сравнению с контрольными на 60-80%. 2-недельные опытные растения ячменя имеют более развитую корневую систему и зеленую массу. Регулятор роста Вигор Форте и особенно Биопрепарат оказали влагоудерживающее влияние на семена по сравнению с контрольным вариантом. Под влиянием препаратов увеличивается масса 1000 семян на 10-12% за счет в том числе и большего содержания влаги. Возможно, это происходит за счет более раннего прерывания покоя семян ячменя под влиянием стимулирующего действия препаратов.
Ключевые слова: яровой ячмень, последействие регуляторов роста и Биопрепарата, посевные качества семян.
The article discusses the results obtained in the study of the aftereffect of the growth regulator Vigor Forte and biological product created in the Orel SAU on the basis of bioflavonoids of buckwheat, magnesium salts and salicylic acid (patent № 2463759). Vigor Forte is a plant growth regulator that optimally combines a synthetic analogue of the growth phytohormone (auxin) and a corrective complex of NPK and trace elements. In case of long-term exposure to
adverse factors, it is used separately for emergency elimination of the effects of stress. The biological product is effective on legumes, wheat, potatoes and vegetables, enhances the immune properties of plants, promotes an increase in yield by 15-18% depending on the conditions of the year. It is most preferable under adverse conditions. There are works showing that pre-sowing seed treatment, and further spraying on the vegetation of plants gives a positive effect, reducing the impact of chemical disinfectants and herbicides, providing an immunomodulatory effect, increasing stress resistance. But there are very few works showing the aftereffect of treatment on the growth and development of plants thereafter. The authors of the article found out that the seeds of spring barley Raushan, obtained after double leaves treatment of seeds and plants, have increased vigor of germination and germination, positively differ from the control sprouts by the length of the root and shoots, increasing the mass of sprouts. Thus, the experimental seeds have a higher germination energy and germination compared to the control 60-80%. 2-week experimental barley plants have a more developed root system and green mass. Vigor Forte growth regulator and especially the Biological product had a water-retaining effect on the seeds compared to the control variant. Under the influence of agents, the mass of 1000 seeds increases by 10-12% due to including a higher moisture content. Perhaps this is due to the earlier interruption of rest of barley seeds under the influence of the stimulating action of agents.
Key words: spring barley, aftereffect of growth regulators and Biological product, sowing qualities of seeds.
Введение. Ячмень - важнейшая после пшеницы, кукурузы и риса продовольственная и кормовая культура в мире [1, 2]. Ежегодно производится свыше 148 миллионов тонн ячменя на 50 миллионах гектар. Лидирующими экспортерами ячменя являются Австралия, Украина, страны ЕС и Россия [3]. Российская Федерация производит около 17,9 миллионов тонн ячменя в год [4].
Основой сельскохозяйственного производства является зерно, которое служит сырьем для разных отраслей пищевой, химической, текстильной промышленности, источником кормов для отраслей животноводства. Поэтому главная цель сельского хозяйства - это всемирное повышение производства зерна.
Цельное зерно ячменя является источником потенциально активных питательных веществ - нутрицевтиков, в частности диетических волокон: глюканов, крахмала и др., что делает Hordeum vulgare - функциональным компонентом для производства профилактических функциональных продуктов, необходимых для предотвращения рака, сердечно-сосудистых заболеваний и др. [5]. Примером широкого класса нутрицевтических средств служит спортивное питание.
На протяжении длительного исторического времени, именно из-за питательного преимущества, ячмень стал главной пищей, особенно для бедных людей [6-8].
Наравне с повышением производства зерна особое внимание уделяется улучшению его качества. Показатели качества определяются стандартами и зависят от назначения. Посевные качества семян - это совокупность физических свойств семян, характеризующих степень их пригодности для посева (чистота семенного материала, всхожесть, энергия прорастания, влажность и состояние здоровья).
Как и любая другая культура ячмень подвержен заболеваниям. Один из основных источников распространения болезней ячменя - его семена. Состояние здоровья посевного материала имеет решающее значение, поскольку это может привести к инфекции растений. Исследования показали, что в последние годы заметно увеличивается зараженность семян возбудителями головни, фузариозной и гельминтоспориозной корневых гнилей, септориоза, черного зародыша и плесневыми грибами [9].
Можно ограничить распространение возбудителей, передаваемых с зерном, путем применения как физических, так и биологических методов, которые особенно полезны для органического сельского хозяйства [10].
Патогены, особенно грибы и вирусы, могут сократить урожай и качество зерна, включая его посевные качества, от которых зависит дружность появления всходов ячменя. Поэтому актуально проводить мониторинг фитопатологической ситуации на посевах ячменя и др. зерновых культур [11].
Хорошо подготовленные семена имеют высокую энергию прорастания и дают дружные всходы в полевых условиях [12].
В настоящее время регуляторы роста и биопрепараты становятся необходимым элементом технологии выращивания сельскохозяйственных культур, снижая воздействие стрессов и повышая иммунитет растений. Предпосевное протравливание семян фунгицидными и защитно-стимулирующими средствами защищает семена и проростки от неблагоприятных факторов, обеспечивая защиту от стрессов и стимулируя ростовые процессы, что позволяет получать плотный и здоровый стеблестой -главный и решающий фактор высокой урожайности [13].
В литературе встречаются работы, показывающие, что предпосевная обработка семян, а затем опрыскивание по вегетации растений дает положительный эффект, снижая воздействие химических протравителей и гербицидов, оказывая иммуномодулирующий эффект, повышая стрессоустойчивость [14-16]. Однако, работ, показывающих последействие обработки препаратами на рост и развитие растений в последующий год очень мало. В частности, проведены исследования на кормовой свекле с целью изучения последействия применения регуляторов роста растений на урожай семенного материала и его качество. Отмечено положительное последействие на урожайность однократной обработки препаратами Силиплант, Циркон и Эпин-Экстра [17].
Целью исследований являлось изучение показателей посевных качеств семян ячменя, полученных с растений, обработанных регулятором роста и Биопрепаратом.
Условия, материалы и методы. Вигор Форте - регулятор роста растений, оптимальным образом сочетающий синтетический аналог фитогормона роста (ауксина) и корректирующего комплекса ЫРК и микроэлементов. Применяется совместно с фунгицидами при предпосевной обработке семян либо в сочетании в плановыми некорневыми обработками. При длительном воздействии неблагоприятных факторов применяется отдельно для экстренного устранения последствий стресса. Применение Вигор Форте способствует лучшему усвоению удобрений, поступающих через корневое питание. Биопрепарат (патент № 2463759) эффективен на зернобобовых культурах, пшенице, картофеле и овощах, усиливает иммунные свойства растений, способствует увеличению урожая на 15-18% в зависимости от условий года. Наиболее предпочтителен при неблагоприятных условиях.
Изучение эффективности применения биологических препаратов на посеве ярового ячменя Раушан проводилось в 2018 г. на почвах стационарного опытного поля Брянского государственного аграрного университета, расположенного в Выгоничского районе Брянской области. Почва опытного участка - серая лесная легкосуглинистая с нейтральной реакцией среды (рН - 5,5-5,7). Подвижных форм фосфора - 285-302 мг/кг почвы, калия - 178-194 мг/кг почвы. Предшественником для яровых зерновых являлась сахарная свёкла. Внесено удобрений, перед посевом: азофоска 120 кг/га; аммиачной селитры 150 кг/га. Культура: яровой ячмень, сорт «Раушан».
Схема защиты ячменя включает протравливание семян (Оплот Трио, ВСК; Табу, ВСК) и двукратную листовую обработку в фазу кущения (Балерина, СЭ; Бомба, ВДГ и Ластик, Экстра) и начало колошения (Колосаль Про, КМЭ; Борей Нео, СК).
Обработка препаратами проводилась перед посевом путем замачивания семян в водных растворах и путем опрыскивания растений в процессе вегетации дважды: в период выхода в трубку и начала колошения.
Собранные семена ячменя анализировали на посевные качества (вес 1000 семян, влажность, энергия прорастания, всхожесть, рост и развитие проростков).
Результаты и обсуждение. Важным свойством регуляторов роста является пролонгированное их действие на растения, что должно отражаться на преимуществе семенного материала после уборки урожая. Нами исследовано последействие обработки растений ячменя на посевные свойства полученного урожая (табл. 1).
Таблица 1 - Последействие обработки растений ячменя регуляторами роста и Биопрепаратом на посевные качества семян __
Варианты Влажность семян, % Масса 1000 семян, г Энергия прорастания, % Всхожесть, %
Контроль 1,08 41,60 36 48,6
Вигор Форте 1,13 43,55 66 76,6
Биопрепарат 1,30 48,32 66 81,2
Из данных таблицы 1 следует, что регулятор роста Вигор Форте и особенно Биопрепарат оказали влагоудерживающее влияние на семена по сравнению с контрольным вариантом. Под влиянием препаратов увеличивается масса 1000 семян на 10-12% за счет, в том числе и большего содержания влаги. Возрастает и энергия прорастания, и всхожесть семян у опытных вариантов по сравнению с контрольным почти в два раза. На наш взгляд, это происходит за счет более раннего прерывания покоя семян ячменя под влиянием стимулирующего действия препаратов.
Проростки, развивающиеся из семян ячменя, полученных с обработанных препаратами растений, росли значительно быстрее и имели на 8-ой день прорастания высокие морфометрические показатели (рис. 1.)
Рисунок 1 - Последействие регулятора роста Вигор Форте (2), Биопрепарата (3) на развитие 7-дневных проростков ячменя по сравнению с контрольными (1)
Длина корня по вариантам составляла соответственно 10,2; 10,4; 8,8 см, длина побега - 6,1 и 5,0 и у контроля - 4,0 см.
На 14 день роста проростков разница в размерах растений ячменя в зависимости от варианта сохранялась (рис. 2).
Рисунок 2 - Последействие регулятора роста Вигор Форте (2), Биопрепарата (3) на развитие 14-дневных проростков ячменя сравнительно с контрольными растениями (1)
Данные по морфометрическим показателям растений представлены в табл. 2.
Таблица 2 - Морфометрические показатели 2-недельных проростков ячменя,
Образец Длина корня, см Масса корня, г Длина побега, см Масса побега, г
Контроль 10,0 3,3 10,5 3,6
Вигор Форте 11,5 4,3 12,5 3,6
Биопрепарат 12,5 4,5 13,0 3,7
НСР 0,9 0,2 0,5 0,3
Из данных таблицы 2 следует, что благоприятное воздействие регулятора роста Вигор Форте и Биопрепарата на рост и развитие растений ячменя сохранилось в первые сроки развития на следующий год после обработки. Так, опытные варианты отличались лучшим развитием корневой системы, особенно их массой, которая на 30-36% превышала контрольный вариант, что связано, видимо, с большим развитием боковых корешков. Длина побега, хотя и превышает контрольные растения, однако их масса достоверно не отличается от последних.
Таким образом, получив преимущество в развитии после предпосевной обработки семян препаратами и опрыскивания в процессе вегетации по листу, растения ячменя накопили запас прочности в опытных вариантах, который сохранился и в семенах, что дает преимущество при посеве на следующий сезон размножения.
Выводы. 1. Регулятор роста Вигор Форте и Биопрепарат оказывают благоприятное последействие на развитие свежесобранных семян ячменя.
2. Семена ячменя, собранные с растений, обработанных регулятором роста Вигор Форте и Биопрепаратом, больше по массе контрольных на 10-12% за счет более высокой влагоудерживающей способности.
3. Опытные семена имеют более высокую энергию прорастания и всхожесть по сравнению с контрольными на 60-80%.
4. 2-недельные опытные растения ячменя имеют более развитую корневую систему и зеленую массу.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Akar T., Avci M., Dusunceli F. Barley Post-harvest operations // URL: http://www fao.org/inpho/content/compend/text/ch31/ch31.htm (дата обращения 20.01.2019).
2. Gubatz S., Shewry P.R. The development, structure and composition of the barley grain. In: Barley: Production, improvement and uses. Ullrich E.S. (ed) John Wiley and Sons. 2011. Pp. 391-438.
3. The Biology of Hordeum vulgare L. (barley) Version 2: April 2017 // URL: http://www.ogtr.gov.au (дата обращения 20.01.2019).
4. F.A.O. FAOSTAT Production - Crops. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome // URL: http://faostat.fao.org/09 (дата обращения 20.01.2019).
5. Journal of Bioresources Valorization. 2016. Vol. 1 (1). Pp. (5-15) // URL: http://www.biolival.com/index.php/revue/archives-jvb (дата обращения 20.01.2019).
6. Newman R.K., Newman CW. Barley for Food and Health. Science, Technology and Products. New Jersey: John Wiley & Sons Inc, 2008. Pp. 56-94.
7. Newman C.W., Newman R.K. Huless barley for food and feed. Speciality garins for food and feed. Abdel-Al E and Wood PJ (Eds.). American Association of Cereal Chemistry, St Paul, MN. 2005
8. Newman C.W., Newman R.K. A brief history of barley foods. Cereal Foods World. 2006. № 51. Pp. 4-7.
9. Grains Research and Development Corporation, Australia // URL: https://grdc.com.au/resources-and-publications/all-publications/factsheets/2012/09/ mouse-control-western-region (дата обращения 20.01.2019).
10. Baturo A. Effect of thermotherapy, grain treatment and leaf spraying with biological control agents on spring barley (hordeum vulgare) health in organic system // The Polish Phytopathological Society. Poznan. 2006. № 41. Pp. 15-26.
11. Сахибгареев A.A. Преимущества использования биологических препаратов в системе защиты ячменя // Зерновое хозяйство. 2005.№ 4. С. 31-33.
12. Перспективная ресурсосберегающая технология производства ярового ячменя. Методические рекомендации. Москва: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. С. 60.
13. Сергеев B.C. Семена, на старт! // Биотехнологии труженику - крестьянину. 2018. № 1. С. 4-11.
14. Новикова Л.В. Эффективность химических и биологических препаратов против болезней ярового ячменя в Кемеровской области: дис. ... канд. с.-х. наук. Кемерово, 2005. 159 с.
15. Халиуллова P.P., Асадуллин Н.М. Пути повышения эффективности производства зерновых культур // Вектор экономики. 2018. № 4 (22). С. 84.
16. Куликова А.Х., Никифорова С.А., Смывалов B.C. Влияние минеральных удобрений, биологических препаратов байкал эм-1 и ризоагрин на свойства почвы и урожайность ячменя // Агрохимия. 2013. № 5. С. 31-39.
17. Зольникова Е.В., Постников А.Н. Последействие обработки материнских растений кормовой свёклы регуляторами роста в первый год выращивания на урожайность и качество семян // Земледелие. 2016. № 7. С. 39-41.
18. Пат. 2463759 РФ. МПК А01С1/06 Средство для предпосевной обработки семян гороха / Борзенкова Г.А., Бородин Д.Б., Гагарина И.Н., Горькова И.В., Павловская Н.Е.; патенообладатель Орловский государственный аграрный университет им. Н.В. Парахина, заявл.03.05.2011, опубл. 20.10.2012. Бюл. № 29.
