CC BY
30
УДК 633.11«324»:577.175.1
ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА И ФУНГИЦИДОВ НА СОДЕРЖАНИЕ САХАРОЗЫ В УЗЛАХ КУЩЕНИЯ И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
Е. В. Тюкина, аспирант; А. С. Савельев, канд. с.-х. наук, доцент; Д. В. Бочкарёв, канд. с.-х. наук, доцент; Н. В. Смолин, доктор с.-х. наук, профессор
Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, г. Саранск, Россия, т. 8 (8342) 25-41-34, E-mail: Smolin89@mail. ru
Изучено влияние регуляторов роста и фунгицидов различного спектра действия на повышение урожайности озимой пшеницы, а также на содержание сахарозы в узлах кущения. Совместное применение фунгицидов и регуляторов роста достоверно повышало устойчивость растений к патогенному комплексу, что, в свою очередь, положительно влияло на урожайность зерна озимой пшеницы. Использование регуляторов роста увеличивало уровень сахаров в узлах кущения изучаемой культуры. Установлено, что применение фунгицидов вызывает стрессовые явления у растений озимой пшеницы. Применение препаратов Силк и Иммуноцитофит совместно с фунгицидом Колосаль Про в фазу выхода в трубку увеличивало урожайность озимой пшеницы на 10...12 %.
Ключевые слова: регулятор роста, фунгицид, урожайность, озимая пшеница, стресс, сахароза, стрессоустойчивость.
Культурные растения в процессе онтогенеза подвергаются влиянию целого комплекса абиотических стрессов как природного, так и антропогенного характера. Сложная фитосанитарная обстановка, складывающаяся в последние годы в посевах сельскохозяйственных культур, заставляет товаропроизводителей прибегать к использованию фунгицидов. Исследованиями установлено, что помимо положительного действия данная группа препаратов вызывает стресс у культурных растений [1-5].
Одним из факторов стабилизации продукционного процесса сельскохозяйственных культур является применение биологически активных веществ, направленных на нивелирование стрессовых факторов различного спектра действия [6 - 8].
С целью изучения влияния совместного применения регуляторов роста и фунгицидов при возделывании озимой пшеницы в 2009-2011 гг. на опытном поле Мордовского НИИ сельского хозяйства Россельхоза-кадемии был заложен трехфакторный опыт. На делянках 1-го порядка изучались сроки внесения фунгицидов и регуляторов роста: I - фаза кущения (весной, при возобновлении весенней вегетации растений), II - фаза выхода в трубку. На делянках 2-го порядка оценивали действие фунгицидов: 1 -без фунгицидов (контроль), 2 - Бенорад (беномил 500 г/кг) с нормой расхода 0,875 кг/га; 3 - Колосаль Про (пропиконазол + тебуконазол 300 + 200 г/л) с нормой расхода 0,875 л/га. На делянках 3-го порядка изучали влияние регуляторов роста: 1 - вода
(контроль), 2 - Альбит (поли-бета-гидрок-симасляная кислота 6,2 г/кг + магний сернокислый 29,8 + калий фосфорнокислый 91,1 + калий азотнокислый 91,2 + карбамид 181,5 г/кг) 30 г/га.; 3 - Силк (100 г/л тритер-пеновая кислота) 30 мл/га; 4 - Иммуноцитофит (20 г/кг этиловый эфир арахидоно-вой кислоты) 1 таб./га. Почва участка - чернозем выщелоченный среднегумусный сред-немощный тяжелосуглинистый. Содержание подвижных форм фосфора и калия среднее для зерновых культур. В опыте выращивалась пшеница сорта Московская 39. Раствор рабочей жидкости готовили из расчета 300 л/га. Отдельным опытом было изучено влияние осеннего применения регуляторов роста и фунгицидов на накопление сахаров в узлах кущения озимой пшеницы, как важнейшего элемента перезимовки культуры [9].
Следует отметить, что изучаемые факторы достоверно влияли на показатели структуры урожая озимой пшеницы (табл. 1).
Действие фунгицидов было также высокоэффективным, особенно в годы с достаточным увлажнением, но их применение оказывало некоторое стрессовое воздействие на растения озимой пшеницы, что приводило к снижению урожая. Однако их использование в условиях интенсивного развития фитопатогенов обеспечивало прибавку урожая за счет сохранения листового аппарата и во много раз перекрывало потери от агротехнического стресса. Следует отметить, что более заметное стрессовое воздействие отмечалось при использова-
Влияние регуляторов роста и фунгицидов на показатели структуры урожая озимой
пшеницы (в среднем за 3 года)
Вариант Масса 1000 семян, г Число зерен в колосе, шт. Число растений, шт./м2 Число продуктивных побегов, шт./м2
Срок внесения Фунгицид Регулятор роста
В фазу кущения Контроль Контроль 26,94 26,11 340 436
Альбит 28,39 26,89 350 441
Силк 29,37 27,11 339 434
Иммуноцитофит 29,69 27,59 357 443
Бенорад Контроль 27,35 26,61 342 440
Альбит 29,21 27,39 343 449
Силк 29,56 27,72 348 441
Иммуноцитофит 30,37 28,17 348 444
Колосаль Про Контроль 27,93 26,83 345 437
Альбит 29,63 27,56 350 448
Силк 30,38 28,22 344 441
Иммуноцитофит 31,22 28,55 348 438
В фазу выхода в трубку Контроль Контроль 26,94 26,11 340 436
Альбит 28,66 27,11 348 434
Силк 29,79 27,83 346 433
Иммуноцитофит 30,41 28,28 344 434
Бенорад Контроль 28,64 27,56 347 440
Альбит 29,29 28,00 347 441
Силк 29,85 28,39 348 440
Иммуноцитофит 30,38 28,72 354 442
Колосаль Про Контроль 28,71 27,78 343 439
Альбит 29,81 28,61 343 446
Силк 30,31 28,78 344 443
Иммуноцитофит 31,04 29,39 348 439
нии фунгицидов в фазу кущения, то есть когда идет закладка генеративных органов.
Использование Колосаля Про при интенсивном развитии заболевания было более эффективным, но в 2010 г. в условиях отсутствия фитопатогенов приводило к большему стрессу растений. Средние данные показали, что применение этого препарата в первый срок увеличивало массу 1000 семян и число зерен в колосе на 4 %, во второй - на 7.
Более существенное влияние на структурные показатели во все годы исследований отмечалось при совместном применении фунгицидов с Иммуноцитофитом. Отмечено увеличение массы 1000 семян и озерненности колоса на варианте Бено-рад+Иммуноцитофит в фазу кущения соответственно на 13 и на 8 %, в фазу выхода в трубку - на 13 и на 10 %. На вариантах с Колосалем Про изучаемые показатели увеличивались на 16 и на 9 % в первый период и на 15 и на 13 % во второй соответственно.
Несколько уступало по эффективности совместное применение Силка с фунгицидами. В среднем за три года на варианте с
Бенорадом масса 1000 зерен увеличивалась на 10 %, число зерен в колосе - на 6 % при внесении в фазу кущения. При внесении в фазу выхода в трубку эти показатели увеличивались до 11 и 9 %. Комплекс Колосаль Про + Силк увеличивал массу 1000 семян и озерненность колоса соответственно на 13 и на 8 % в первый срок внесения и на 13 и на 10 % во второй срок.
Таким образом, проведенные исследования показали, что применение Колосаля Про (пропиконазола + тебуконазола) и Бе-норада (беномила) оказывает значительные стрессовые воздействия на растения озимой пшеницы, что сказывается на снижении структурных показателей. Совместное их применение с регуляторами роста способствовало росту структурных показателей и значительно повышало эффективность применения средств химизации.
Анализируя полевые исследования можно отметить, что изучаемые препараты как при раздельном, так и комплексном применении оказывали достоверное влияние на урожайность озимой пшеницы (табл. 2).
Применение регуляторов роста достоверно увеличивало урожайность озимой
Нива Поволжья № 2 (27) 2013 67
Влияние фунгицидов и регуляторов роста на урожайность озимой пшеницы (в среднем за 3 года)
Вариант Урожай ность зерна, т/га Изменение урожайности зерна
к абсолютному контролю от фунгицидов от регуляторов роста
Срок внесения Фунгицид Регулятор роста т % т % т %
В фазу кущения Без фунгицидов (контроль) Без регулятора роста 2,92 - - - - - -
Альбит 3,21 0,29 9 - - 0,29 9
Силк 3,3 0,39 11 - - 0,39 11
Иммуноцитофит 3,44 0,53 15 - - 0,53 15
Бенорад Без регулятора роста 3,05 0,14 4 0,14 5 - -
Альбит 3,45 0,53 15 0,24 7 0,40 13
Силк 3,57 0,65 19 0,27 8 0,52 17
Иммуноцитофит 3,66 0,75 22 0,22 6 0,61 20
Колосаль Про Без регулятора роста 3,24 0,33 9 0,33 11 - -
Альбит 3,53 0,62 18 0,32 10 0,29 9
Силк 3,63 0,72 21 0,33 10 0,39 12
Иммуноцитофит 3,7 0,78 23 0,25 7 0,45 14
В фазу входа в трубку Без фунгицидов Без регулятора роста 2,92 0,00 0 - - - -
Альбит 3,19 0,27 8 - - 0,27 9
Силк 3,37 0,46 13 - - 0,46 16
Иммуноцитофит 3,48 0,56 16 - - 0,56 19
Бенорад Без регулятора роста 3,35 0,43 13 0,43 15 - -
Альбит 3,45 0,53 15 0,26 8 0,10 3
Силк 3,54 0,63 18 0,17 5 0,19 6
Иммуноцитофит 3,67 0,75 22 0,19 5 0,32 10
Колосаль Про Без регулятора роста 3,44 0,53 15 0,53 18 - -
Альбит 3,67 0,75 22 0,48 15 0,22 6
Силк 3,76 0,85 25 0,39 12 0,32 9
Иммуноцитофит 3,86 0,94 27 0,38 11 0,42 12
пшеницы от 9 до 19 %. При сравнении сроков использования данной группы препаратов более предпочтительными выглядели результаты их использования в фазу выхода в трубку, особенно по Силку и Им-муноцитофиту, увеличение составляло порядка 5 % при сравнении с применением их в фазу кущения.
Действующее вещество препарата Иммуноцитофит (этиловый эфир арахидо-новой кислоты) способствует мобилизации иммунитета растений, в частности происходит расщепление и перевод в легкодоступную форму запасных веществ в растительных клетках, поскольку все иммунные реакции связаны с активными энергозатратами. Наличие доступных источников энергии усиливает ростовые процессы, таким образом, Иммуноцитофит выступает в роли стимулятора [10-11]. Терпеновые соединения в составе препарата Силк, помимо фунгистатического эффекта на патогены, способствуют активации изопреноидно-
го пути синтеза метаболитов, стабилизации баланса гормонов [12].
Использование фунгицидов в среднем за три года увеличивало урожайность возделываемой культуры от 4 до 15 %. Следует отметить, что на данные показатели значительное влияние оказывали результаты 2010 года, когда применение фунгицидов в отсутствие комплекса фитопатоге-нов снижало урожайность озимой пшеницы. Более предпочтительным оказывался срок их внесения в фазу выхода в трубку. По Бенораду прибавка составляла 0,3 т/га, а по Колосалю Про 0,2 т/га по сравнению с применением препаратов в фазу кущения. Следует отметить, что в среднем за три года наиболее эффективным было применение Силка и Иммуноцитофита с Колоса-лем Про в фазу выхода в трубку. Прибавка урожая на этих вариантах составляла от 0,3 до 0,4 т/га по сравнению с вариантами, где применяли только фунгицид. Использование Бенорада в комплексе с Силком и
Иммуноцитофитом в фазу выхода в трубку несколько уступало по эффективности вариантам с Колосалем Про.
Проведенные нами исследования показали, что применение росторегулирующих препаратов Силк и Иммуноцитофит способствовало повышению урожайности озимой пшеницы. Кроме того, совместное применение данных препаратов с фунгицидами Колосаль Про и Бенорад нивелировало их стрессовое воздействие на растения озимой пшеницы и увеличивало ее урожайность.
Регуляторы роста способны влиять на физиологические процессы, происходящие в растениях. Одним из важных периодов развития озимой пшеницы является подготовка растений к зиме, или закалка. Этот процесс начинается в осеннее время, когда температура постепенно снижается. Именно этот период характеризуется значительным повышением содержания сахаров в листьях и, особенно, в узлах кущения озимой пшеницы. В зимний период под снеговым покровом сахара используются растениями не только как защитные вещества, понижающие температуру замерзания клеточного сока и воды в протоплазме клеток, но и как энергетический материал, обеспечивающий процесс дыхания [13]. С целью изучения влияния регуляторов роста и фунгицидов на содержание сахарозы в узлах кущения озимой пшеницы нами была проведена обработка растений этими препаратами в осенний период в фазу кущения.
Применение регуляторов роста не приводило к существенному увеличению сахарозы в узлах кущения изучаемой культуры
(табл. 3). Самое низкое содержание сахарозы наблюдалось на варианте с применением Иммуноцитофита. Изучаемый показатель был ниже абсолютного контроля на 1,6 %. Этиловый эфир арахидоновой кислоты, входящий в состав Иммуноцитофита, индуцирует комплекс защитных реакций, способствует формированию неспецифического иммунитета, что приводит к росту окислительно-восстановительных реакций, усилению дыхания, что могло отрицательно сказаться на уровне сахарозы [14].
Применение же Бенорада увеличивало изучаемый показатель на 2,5 %, Колосаля Про на 4 % по сравнению с абсолютным контролем. Внесение фунгицидов в значительной степени способствовало накоплению сахаров. Фунгициды ингибировали развитие патогенов на озимой пшенице, что снижало количество пластических веществ, расходуемых на защитные реакции. Тебуконазол, входящий в состав Колосаля Про, обладает ретардантным эффектом, снижая ростовые процессы, а значит, трату растворимых сахаров на структурные углеводы [15]. Внесение фунгицидов в большей степени способствовало накоплению крио веществ, тем самым улучшая перезимовку растений озимой пшеницы.
Совместное использование росторегу-лирующих препаратов с фунгицидами способствовало существенному накоплению сахарозы. Лучшими были варианты, где применяли регуляторы роста Альбит и Силк совместно с фунгицидами. По фону применения Бенорада изучаемый показатель был выше соответственно на 0,2 и на 1,5 %, по фону Колосаля Про - на 1,8 и на 1,2 % по сравнению с вариантами, где
Таблица 3
Влияние регуляторов роста и фунгицидов на содержание сахарозы в узлах кущения озимой пшеницы (в среднем за 3 года)
Содер- Изменение содержания сахарозы
Вариант жание к абсолютно- от фунги- от регулято-
сахарозы, му контролю цидов ров роста
Фунгицид Регулятор роста % % % %
Без регулятора роста 13,42 - - -
Без фунгицидов Альбит 13,25 -0,2 - -0,2
(контроль) Силк 14,47 1,1 - 1,1
Иммуноцитофит 11,86 -1,6 - -1,6
Без регулятора роста 15,93 2,5 2,5 -
Бенорад Альбит 16,11 2,7 2,9 0,2
Силк 17,39 4,0 2,9 1,5
Иммуноцитофит 13,45 0 1,6 -2,5
Без регулятора роста 17,42 4,0 4,0 -
Колосаль Про Альбит 19,23 5,8 6,0 1,8
Силк 18,61 5,2 4,1 1,2
Иммуноцитофит 15,47 2,1 3,6 -2,0
Нива Поволжья № 2 (27) 2013 69
применяли только фунгицид. Совместное применение регуляторов роста Альбит и Силк с фунгицидами как бензимедазоль-ной, так и триазольной группы увеличивало содержание сахарозы. Наибольшей концентрация была при опрыскивании баковой смесью Колосаля Про и Альбита. С одной стороны проявлялся ретардантный и защитный эффект триазолов, с другой - стимулирующий и антистрессовый эффект Альбита.
Среди испытуемых регуляторов роста достоверному увеличению содержания сахарозы способствовал Силк. Терпеновые соединения, входящие в состав препарата, являются вторичными метаболитами, образующимися на определенных этапах изопреноидного пути, в результате которо-
го синтезируются и многие группы фито-гормонов. Их экзогенное внесение оказывает защитный и стимулирующий эффект, что и сказалось на уровне сахаров в узлах кущения озимой пшеницы.
Исследования показали, что совместное применение фунгицидов и регуляторов роста существенно повышало устойчивость растений к патогенному комплексу и, как следствие, увеличивало урожайность зерна озимой пшеницы. Регуляторы роста оказывали благотворное влияние на осеннее накопление сахаров в узлах кущения растений изучаемой культуры. Однако тесной взаимосвязи между накоплением сахаров и уровнем урожайности выявлено не было.
Литература
1. Тютерев, С. Л. Физиолого-биохимические основы управления стрессоустойчивостью растений в адаптивном растениеводстве / С. Л. Тютерев // Вестник защиты растений. -2000. - № 1. - С. 11-35.
2. Горина, И. Н. Полноту протравливания препаратами группы триазолов необходимо контролировать / И. Н. Горина // Защита и карантин растений. - 2012. - № 2. - С. 24 25.
3. Вихрева, В. А. Влияние совместной обработки фунгицидом и селенатом натрия на рост и развитие корневой системы ячменя на начальных этапах онтогенеза / В. А. Вихрева, Т. Б. Лебедева // Материалы 44-й международной научной конференции «Комплексное применение средств химизации в адаптивно-ландшафтном земледелии», (22-23 сентября 2010) - М., 2010. - С. 366
4. Пугачева, Г. М. Эффективность регуляторов роста при выращивании цветочных культур / Г. М. Пугачева [и др.] // Достижения науки и техники в АПК. - 2010. - № 8. - С. 36-37.
5. Ширяев, Т. В. Влияние физиологически активных веществ на формирование урожая и качество зерна яровой пшеницы в условиях Предкамья Республики Татарстан / Т. В. Ширяев, Р. И. Сафин // Вестник Казанского государственного университета. - 2012. - Т. 13, № 1. - С. 160-164.
6. Шаповал, О. А. Как повысить устойчивость растений к засухе / О. А. Шаповал, В. В. Вакуленко, И. П. Можарова // Защита и карантин растений. - 2011. - № 3. - С. 61-62.
7. Прусакова, Л. Д. Регуляторы роста растений с антистрессовым и иммунопротектор-ными свойствами / Л. Д. Прусакова [и др.] // Агрохимия. - 2005. - № 11. - С. 76 - 85.
8. Вакуленко, В. В. Регуляторы роста / В. В. Вакуленко // Защита и карантин растений. -2004. - № 1. - С. 24-26.
9. Генкель, П. А. Физиология сельскохозяйственных растений. В 12-ти томах. Том 4. Физиология пшеницы. - М: Изд-во Московского университета, 1969. - 555 с.
10. Алехин, В. Т. Применение иммуноцитофита в системах защиты сельскохозяйственных культур / В. Т. Алехин, А. И. Кульнев, Г. Я. Сергеев // Защита и карантин растений. -2004. - № 4. - С. 28-29.
11. Рябчинская, Т. А. Иммуностимуляция / Т. А. Рябчинская, Н. А. Саранцева // Защита и карантин растений. - 2004. - № 1. - С. 22-23.
12. Ларионов, Г. И. Экологически чистый регулятор роста Силк на яровой пшенице / Г. И. Ларионов, В. Н. Стребков, С. В. Кулмин // Зерновое хозяйство. - 2003. - № 4. - С. 1719.
13. Коренман, Я. И. Практикум по аналитической химии. Анализ пищевых производств. Книга 2. Оптические методы анализа. - М.: Колос, 2005. - 288 с.
14. Кульнев, А. И. Многоцелевые стимуляторы защитных реакций роста и развития растений (на примере препарата Иммуноцитофит) / А. И. Кульнев, Е А. Соколова. - Пущино: ОНТИ ПНЦРАН, 1997. - 100 с.
15. Андреева, Е. И. Биологическая активность и механизм действия системных фунгицидов. / Е. И Андреева, В. А. Зинченко // М.: Изд-во МСХА, 1995. - 59 с.
UDK 633.11»324»:577.175.1
INFLUENCE OF GROWTH REGULATORS AND FUNGICIDES ON SUCROSE CONTENT IN THE TILLERING NODES AND WINTER WHEAT YIELD
E. V. Tukina, post graduate; A. S. Savelyev, candidate of agricultural sciences, assistant professor;
D. V. Bochkaryov, candidate of agricultural sciences, assistant professor;
N. V. Smolin, doctor of agricultural sciences, professor
Mordovian state university in the name of N. P. Ogaryov, Saransk, Russia, t. 8(8342)25-41-34, e-mail: [email protected]
The article deals with the effect of growth regulators and fungicides of various spectrum on the increase of winter wheat yield, as well as on the sucrose content in the tillering nodes. The combined application of fungicides and growth regulators significantly increased the resistance of plants to pathogens complex, which in turn have a positive effect on grain yield of winter wheat. The use of growth regulators increased the level of sugar in the tillering nodes of the examined crop. It has been stated that the use of fungicides causes stress phenomena in winter wheat. The use of preparations Silk and Immunotsitofit with fungicide Kolosal Pro a phase of output in the tube increased winter wheat yield by 10///12 %.
Keywords: growth regulator, fungicide, crop, winter wheat, stress, sucrose, stress.
References
1. Tyuterev, S. L. Physiological and biochemical basis of the control of plant stress resistance in adaptive plant production / S. L. Tyuterev // Vestnik of plant protection. - 2000. № 1. - P. 11-35.
2. Gorina, I. N. It is necessary to control the completeness of treatment with preparations of triazole groups / I. N. Gorina / / Plant Protection and Quarantine. - 2012. № 2.- P. 24 - 25.
3. Vichreva, V. A. The influence of combined treatment with fungicide and sodium selenate on the growth and development of the root system of barley in the early stages of ontogeny / V. A Vichreva, T. B. Lebedeva / / Materials of the 44th International Conference «Integrated use of chemicals in adaptive landscape agriculture «(22-23 September 2010). Moscow. - 2010. -.366 p.
4. Pugacheva, G. M. Efficiency of growth regulators in the cultivation of flower crops / G. M. Pugacheva [et. al..] // Advances in science and technology in AIC - 2010. -№ 8. - P. 36-37.
5. Shiryaev, T. V. The influence of physiologically active substances on the formation of yield and grain quality of spring wheat in the Republic of Tatarstan Predkamja / T. V. Shiryaev, R. I. Safin / / Bulletin of the Kazan State University. - 2012. - Volume. 13. - № 1. - P. 160-164.
6. Shapoval, O. A. How to increase the resistance of plants to drought / O. A. Shapoval, V. V. Vakulenko, I. P. Mozharova // Plant Protection and Quarantine. - 2011. - № 3.- P. 61 - 62.
7. Prusakova, L. D. Plant growth regulators with anti-stress and immune-protection properties / L. D. Prusakova [et. al.] // Agrochemicals. - 2005. - № 11. - P. 76 - 85.
8. Vakulenko, V. V. Growth regulators / V. V. Vakulenko // Plant Protection and Quarantine. 2004.-. P. 24-26.
9. Genkel, P. A. Physiology of crops. In 12 volumes. Volume 4 Wheat Physiology. - M: Edit. of Moscow University, 1969. - 555 p.
10. Alekhin, V. T. Application of immunocitophyte in crop protection / V. T. Alekhin, A. I. Kulnev, G. Y. Sergeev // Plant Protection and Quarantine. - 2004. - № 4. - P. 28-29.
11. Ryabchinskaya, T. A. Immune stimulation / T. A. Ryabchinskaya, N. A. Saranzeva // Plant Protection and Quarantine. - 2004. - № 1. - P. 22-23.
12. Larionov, G. I. Environmentally friendly growth regulator Silk on spring wheat / G. I. Larionov, V. N. Strebkov, S. V. Kulmin / / Grain farms. - 2003. - № 4. - P. 17-19.
13. Korenman, Ya. I. Practice on analytical chemistry. Analysis of food enterprises, Book 2. Optical methods of analysis. - M: Kolos, 2005. - 288 p.
14. Kulnev, A. I. Multi-purpose stimulants of protective reactions of plant growth and development (on the example of Immuncitophyte). - Pushchino ONTI PNTSRAN, 1997. - 100 p.
15. Andreeva, E. I. Biological activity and mechanism of action of systemic fungicides / E. I. Andreeva, V. A. Zinchenko. - Moscow: Publishing House of the MSCHA, 1995. - 59 p.
Нива Поволжья № 2 (27) 2013 71
