Агрофизический институт: междисциплинарные и многопрофильные исследования для практики земледелия и растениеводства (1932-2022). Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
Агрофизический научно-исследовательский институт (АФИ) был основан в 1932 году в составе Всероссийской академии сельскохозяйственных наук им. В.И. Ленина (ВАСХНИЛ) по инициативе академиков А.Ф. Иоффе и Н.И. Вавилова. В задачи проводимых исследований входило установление механизмов взаимодействия генотип-среда при воздействии абиотических факторов с целью управления продукционным процессом у сельскохозяйственных растений как в полевых, так и в контролируемых условиях произрастания. Молодая на тот момент агрофизическая наука, опираясь на достижения физики, математики и биологии, должна была обеспечить переход от описательной агрономии к науке, основанной на измерениях и расчетах факторов продуктивности, роста и развития растений и посевов, а также агроприемов, позволяющих управлять продукционным процессом и формированием урожаев. Деятельность института направлена на познание фундаментальных закономерностей функционирования агроэкологических систем; разработку научных основ, методов и средств исследования физических, физико-химических, биологических и биофизических процессов в системе почва-растение-деятельный слой атмосферы; создание имитационных математических моделей этих процессов; разработку теоретических основ, методов и средств управления продуктивностью агроэкологических систем с целью повышения эффективности и устойчивости земледелия и растениеводства в природных и регулируемых условиях; разработку и создание технических средств получения информации о состоянии растений и сред их обитания. Агрофизический институт как ведущая научно-исследовательская организация реализует программы и проекты на основе агрономической физики и смежных с ней наук - агроэкологии, почвоведения, генетики, биофизики и физиологии растений, агроклиматологии, информатики, вычислительной математики, кибернетики и приборостроения. Успешно развиваются новые и междисциплинарные направления исследований, ориентированные на создание приемов эффективного управления процессами роста и развития, а также продуктивностью посевов посредством физических, физико-химических и других абиотических факторов воздействия на среду обитания растений.
Бесплатно
Статья научная
Северо-Западный регион Российской Федерации находится в условиях геохимической аномалии недостатка йода, что негативно сказывается на урожайности и качестве товарной продукции регионального земледелия и кормов, жизнеспособности и продуктивности сельскохозяйственных животных, здоровье населения. В настоящем исследовании впервые в условиях Ленинградской области мы установили оптимальные концентрации рабочего раствора КI для некорневой подкормки и срок ее проведения на доминирующих в структуре посевных площадей Нечерноземья однолетних и многолетних травах. Нашей целью было изучение биологических особенностей и оценка параметров отзывчивости кормовых трав на изменение концентрации рабочего раствора КI и сроков проведения йодной некорневой подкормки. Исследования проводили в 2018-2021 годах в Меньковском филиале ФГБНУ АФИ (Гатчинский р-н, Ленинградская обл.). Два микрополевых опыта были заложены в системе длительного фундаментального полевого эксперимента «агрофизический стационар» в звене полевого севооборота: картофель-однолетние травы + многолетние травы-многолетние травы 1-го года пользования-многолетние травы 2-го года пользования. Объектом изучения служили смесевые посевы: однолетние травы - овес посевной ( Avena sativa L.) cорта Скакун и вика посевная ( Vicia sativa L.) сорта Вера, многолетние травы - клевер луговой ( Trifolium pratense L.) сорта Орфей и тимофеевка луговая ( Phleum pratense L.) сорта Ленинградская 204. Оба опыта имели двухфакторную схему. Фактор А - степень окультуренности супесчаной агродерново-подзолистой почвы (среднеокультуренная, хорошо окультуренная и высокоокультуренная). Схема первого опыта по фактору Б включала девять вариантов концентрации рабочего раствора КI (CKI): 0; 0,005; 0,01; 0,02; 0,04; 0,08; 0,16; 0,32 и 0,64 %. Некорневая подкормка однолетних трав проводилась в фазу выхода в трубку овса, многолетних трав - в фазу кущения. Во втором опыте по фактору Б изучали четыре варианта сроков проведения некорневой подкормки трав 0,02 % раствором KI: KI-0 - контроль без подкормки; KI-1 - ранняя подкормка в фазу кущения овса посевного, клевера лугового и тимофеевки луговой; KI-2 - поздняя подкормка в фазу выхода в трубку овса посевного и в фазу ветвления клевера лугового; KI-3 - двукратная подкормка в сроки, соответствующие вариантам KI-1 и KI-2. Урожайность надземной биомассы трав, используемой для приготовления кормов, учитывали сплошным весовым методом (делянка площадью 1 м2). Размещение делянок по повторениям и вариантам систематическое. Повторность в первом опыте 3-кратная, во втором - 6-кратная. Проводили химико-аналитическое исследование отобранных почвенных и растительных образцов. В результате краткосрочных полевых экспериментов было установлено, что отзывчивость кормовых трав на применение йодной некорневой подкормки в условиях геохимической аномалии недостатка йода определяется сочетанием погодно-климатических и почвенно-агрохимических условий с биологическими особенностями культур, зависит от сроков проведения опрыскивания и концентрации рабочего раствора. Для однолетних трав более действенным вариантном оказалось опрыскивание в фазу выхода в трубку (урожайность увеличивалась в среднем на 2,49 т/га, или на 29 %; р ≤ 0,05), тогда как для многолетних трав - в фазу кущения клевера лугового и тимофеевки луговой (прибавка на 3,39 т/га, или на 18 %; р ≤ 0,05). Оптимальная СКI для обработки однолетних трав составила 0,16 % независимо от степени окультуренности почвы, а на многолетних травах на почвах средней, хорошей и высокой окультуренности - соответственно 0,04; 0,08 и 0,16 %. При этом прибавка продуктивности (р ≤ 0,05) достигла 3,69-9,38 т/га, или 67-80 %, на однолетних травах и 3,91-8,03 т/га, или 22-30 %, - на многолетних. Положительное влияние йода возрастало по мере оптимизации почвенно-агрохимических условий до хорошей и высокой окультуренности на 68 и 128 %. На фоне высокой толерантности к концентрации рабочего раствора токсикоз был обнаружен только при СКI 0,32-0,64 %, когда потери урожая достигали 19 %. К избытку йода оказались более чувствительны бобовые виды трав. Снижению токсичности йода в опытах способствовало повышение окультуренности почвы и изменение ботанического состава посевов в пользу злаков. Многолетние травы аккумулировали на 9 % меньше йода, чем однолетние. В вариантах с оптимальной СКI содержание йода в надземной биомассе однолетних и многолетних трав удалось увеличить в среднем со 119 и 88 до 766 и 628 мкг/кг, то есть в 6,4 и 7,1 раза. Накопление нитратов, напротив, сократилось (р ≤ 0,05) на 13 % у однолетних и на 11 % - у многолетних трав. Максимальные параметры аккумуляции йода в зеленой массе однолетних трав составили на среднеокультуренной почве около 600, на хорошо окультуренной - 900, на высокоокультуренной - 1500 мкг/кг. У менее чувствительных к окультуриванию почвы многолетних трав эта величина практически не зависела от почвенно-агрохимических условий и составляла 900 мкг/кг.
Бесплатно
Статья обзорная
Биоэлектрохимические системы (БЭС) на основе электроактивных процессов в корнеобитаемой среде растений и сопутствующих микроорганизмов - новая перспективная экологически чистая технология получения возобновляемой энергии. Хотя возможность практического использования биоэнергетических ресурсов уже показана во многих исследованиях, природа электрогенеза и влияние на нее внешних факторов до конца не изучены. Возникновение разности потенциалов в живых системах обусловлено комплексом физико-химических процессов, обеспечивающих поддержание неравномерного распределения ионов на уровне клеток, тканей и организма (N. Higinbotham, 1970). В процессе развития растений вдоль всего организма возникает градиент электрического потенциалов, обусловленный диффузией ионов, концентрационными эффектами и различиями в интенсивности биохимических процессов (T.A. Tattar с соавт., 1976). Наряду с этим микроорганизмы ризосферы способны окислять органические вещества в составе экссудатов корней (L. De Schamphelaire с соавт., 2010). Образовавшиеся в процессе окислительно-восстановительных реакций ионы и электроны диффундируют по корнеобитаемой среде, приводя к разделению зарядов (B.E. Logan, 2008), в результате устанавливается градиент электропотенциалов, связанный с различиями в концентрациях заряженных веществ. Комплекс этих процессов преобразования энергии в виде химических связей органических веществ в электрическую энергию лежит в основе устройства растительно-микробного топливного элемента (РМТЭ). Наиболее распространенная конфигурация устройства РМТЭ состоит из анодной и катодной камер, ионоселективной мембраны (D.P. Strik с соавт., 2008), существуют также различные модификации в виде плоской пластины (M. Helder с соавт., 2013), трубки (R.A. Timmers с соавт., 2013), направленные на увеличение выходных электрических характеристик. Одной из важнейших составляющих БЭС выступают электродные системы, наиболее часто используют углеродные материалы, которые обладают большой удельной площадью поверхности, высокой электропроводностью, коррозионностойкостью. Производительность БЭС зависит от состава корнеобитаемой среды, наличия потенциалобразующих ионов, параметров световой среды, эффективности фотосинтеза. Один из вариантов эксплуатации РМТЭ - их комбинирование с значимыми производственными процессами, в частности внедрение в аграрное производство. Возможность применения БЭС показана на ряде культурных и технических растений с получением следующего выхода энергии малой мощности: при выращивании риса - 140 (N. Ueoka с соавт., 2016), салата - 54 (Т.Э. Кулешова с соавт., 2021), манника - 80 (R.A. Timmers с соавт., 2012), тростника - 42 (J. Villasenor с соавт., 2013), рогоза - 93 (Y.L. Oon с соавт., 2016), спартины - 679 мВт/м2 (K. Wetser с соавт., 2015). Использование БЭС перспективно для обеспечения электропитанием датчиков окружающей среды (A. Schievano с соавт., 2017), источников света (W. Apollon с соавт., 2020), беспроводных сенсорных сетей (E. Osorio-De-La-Rosa с соавт., 2021), интернета вещей (Jayaraman P.P. с соавт., 2016), систем фитомониторинга в естественных условиях и защищенном грунте, удаленных районах, частичное энергоснабжение устройств поддержки жизнедеятельности растений в искусственных агроэкосистемах (Т.Э. Кулешова с соавт., 2021), очистки сточных вод (L. Kook с соавт., 2016).
Бесплатно
Статья научная
Биоуголь относится к новым видам органогенных мелиорантов. Он производится посредством высокотемпературного бескислородного пиролиза из возобновляемой биомассы для секвестрации углерода в почвах и снижения эмиссии парниковых газов. Перспектива использования биоугля на землях сельскохозяйственного назначения обусловливает пристальное внимание к различным аспектам его воздействия на свойства и функционирование компонентов агроценозов. В представленной работе мы впервые установили, что двухлетнее нахождение биоугля в дерново-подзолистой супесчаной почве способствовало изменчивости функциональных групп на его поверхности, что выразилось в росте количества гидроксильных (-ОН), карбонильных (С=О) и карбоксилатных (СОО-) групп по сравнению с исходным биоуглем и в тенденции к увеличению минерализации органического вещества, исходя из активности полифенолоксидазы и пероксидазы. Цель работы - оценка изменчивости полифенолоксидазной и пероксидазной активности в агродерново-подзолистой почве с разной степенью окультуренности при внесении в нее биоугля, а также определение окисленности поверхности биоугля после инкубации в почве. Полевые исследования проводили в течение вегетационных периодов 2019 и 2020 годов на территории экспериментальной опытной станции Агрофизического научно-исследовательского института (пос. Меньково, Гатчинский р-н, Ленинградская обл.). Опытные делянки размером 4 м2 размещали на почве со средней (СОК) и высокой (ВОК) степенью окультуренности. Схема опыта включала по два варианта в 3-кратной повторности: контроль (без биоугля) и опыт (почва с биоуглем в дозе 20 т/га, который вносили в верхний слой 0-10 см). Использовали древесный уголь из березы ( Betula pendula Roth) сорта Премиум, произведенный быстрым пиролизом при температуре 600 °C. Химическая характеристика биоугля: Сорг. - 88,9 %, Nобщ. - 0,43 %, H - 3,2 %, O - 5,1 %, pHН2О 8,3, Wгв - 3,1 %, зольность - 1,8 %. В 2019 году на делянках возделывали викоовсяную смесь (вика посевная яровая Vicia sativa L. сорта Льговский и овес яровой Avеna satíva L. сорта Боррус в соотношении 30 % к 70 %) из расчета 200 кг/га (или по 85 г на 4 м2). В 2020 году возделывался люпин белый ( Lupinus albus L.) сорта Дега как сидерат под озимую пшеницу из расчета 200 кг/га. Отбор почвенных образцов и биоугля при помощи почвенного бура Эндельмана («Royal Eijkelkamp B.V.», Нидерланды) из слоя гумусового горизонта 0-10 см проводили с интервалом 14 сут с мая по август включительно. Активность пероксидазы и полифенолоксидазы изучали фотоколориметрическим методом по А.Ш. Галстяну соответственно при λ = 440 нм и λ = 590 нм. Расчет коэффициента гумификации (Кгум.) проводился по отношению активности полифенолоксидазы (ПФО) к активности пероксидазы (ПО). Для оценки временных изменений окисленности поверхности биоугля определяли содержание кислородсодержащих групп методом ИК-спектрометрии (спектрометр ФСМ 2202 типа Майкельсона, «Инфраспек», Россия). Была выявлена общая тенденция повышения активности изучаемых ферментов при внесении биоугля в почву: в среднем на 13 % (средняя степень окультуренности) и 12 % (высокая степень окультуренности). Активность ПО была в среднем в 1,5 раза выше, чем активность ПФО, и статистически значимо (p гум. в почве с СОК был примерно на 20 % ниже, чем в почве с ВОК, где сформировались оптимальные условия (температура, влажность, количество органического вещества) для процессов синтеза гумуса. Оказалось, что во всех вариантах опыта Кгум. 1, что свидетельствует о преобладании процессов минерализации гумусовых веществ в почве над их иммобилизацией. При этом биоуголь усиливал минерализацию органического вещества в среднем на 11,5 % по сравнению с почвами без биоугля. После инкубации биоугля в почве в течение 17 мес отмечена тенденция роста количества гидроксильных (-ОН), карбонильных (С=О) и карбоксилатных (СОО-) групп по сравнению с исходным биоуглем, что согласуется с данными по увеличению активности ПФО и ПО в исследуемых почвах. Основываясь на результатах изменения значений ПФО, ПО, ИК-спектров, можно утверждать, что внесенный биоуголь оставался в стабильной форме и не оказывал существенного влияния на ферментативную активность почв.
Бесплатно
Статья научная
Применение водопоглощающих гидрогелей в современных агротехнологиях может значительно повысить продуктивность сельскохозяйственных культур. В растениеводстве и земледелии они позволяют регулировать водный режим почв в засушливых и полузасушливых климатических зонах. Полиакриламидный и полиакрилонитриловый гидрогели обладают способностью циклично (в течение нескольких лет) поглощать и отдавать влагу, поэтому их применение наиболее эффективно при проведении сельскохозяйственных мероприятий. В настоящей работе показано, что влияние гидрогелей отечественного производства на элементы структуры урожая и продуктивность зерновых культур в условиях модельной почвенной засухи так же эффективно, как и воздействие зарубежного полимерного геля. Наибольшее влияние гидрогелей отечественного производства при почвенной засухе отмечено на массу 1000 зерен. Тип гидрогеля (натриевая или калиевая основа) не оказывал существенного влияния на показатели структуры урожая. Цель работы - оценка влияния на продуктивность зерновых культур отечественных полимерных гелей В-415 К и Ритин-10 в условиях смоделированной почвенной засухи в сравнении с зарубежным полимером Aquasorb, который применялся в полевых условиях зоны недостаточного увлажнения. Микрополевой вегетационный опыт проводили на яровом ячмене ( Hordeum vulgare L.) сорта Ленинградский в 2015 году, яровой пшенице ( Triticum aestivum L.) сорта Дарья в 2016 году и яровом ячмене сорта Атаман в 2017 году в специальной установке - засушнике (ФГБНУ Агрофизический институт, Меньковский филиал, Ленинградская обл.). Опыт был заложен в вегетационных сосудах без дна: площадь сосуда - 0,075 м2, объем - 0,0025 м3. Почва - дерново-подзолистая супесчаная. Сосуды набивали почвой с сохранением почвенных горизонтов. Варианты опыта были следующими: контроль (фон N90P90K90); N90P90K90 + Ритин-10 (глубина внесения 10-12 см); N90P90K90 + В-415 К (10-12 см); N90P90K90 + Ритин-10 (20-22 см); N90P90K90 + В-415 К (20-22 см). Гидрогель в вегетационные сосуды укладывали послойно. Доза внесения гидрогеля - 4 г/м2, норма высева семян - 50 шт/сосуд. Влажность почвы в вегетационных сосудах измеряли почвенным влагомером МГ-44 (ООО «Ветинстумент», Россия) два раза в неделю и по показаниям рассчитывали норму полива. В начале вегетации влажность почвы в вегетационных сосудах в засушнике составляла 70 % НВ . Влияние почвенной засухи (55-60 % НВ) на рост и развитие растений оценивали от фазы кущения до полной спелости. Продуктивность озимой пшеницы ( Triticum aestivum L.) сорта Стекловидная 24 под влиянием полимерного геля Aquasorb («SNF s.a.s.», Франция) изучали на опытных полях Казахского НИИ земледелия и растениеводства (Республика Казахстан) в 2015-2017 годах. Тестировали две дозы абсорбента (20 и 40 кг/га) и их сочетание с азотной подкормкой (N45). Контролем служил вариант без абсорбента и азотных удобрений. Структуру урожая изучаемых культур определяли методом отбора снопа по следующим показателям: общее число растений на вегетационный сосуд (в полевых условиях на 1 м2), число продуктивных растений, продуктивная кустистость. Структурный анализ колоса проводили по длине колоса, числу зерен в колосе, массе зерна с колоса, массе 1000 зерен. Урожайность зерновых культур в засушнике в 2015-2017 годах в вариантах с гидрогелем, внесенным в корнеобитаемый слой (10-12 см), незначительно отличалась от контроля. Прибавка составляла всего 3-4 %. При внесении гидрогеля на глубину 20-22 см прибавка урожая превысила контроль на 25,0-27,7 % (р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
В современном растениеводстве сложилась традиционная парадигма раздельного управления состоянием посевов и сорных растений в составе одного агроценоза. Однако внесение минеральных удобрений одновременно стимулирует рост и развитие культур и сорной растительности, а обработки гербицидами подавляют рост как культурных, так и сорных растений. В результате это приводит к существенным потерям урожая и перерасходу удобрений и гербицидов. Цель настоящего исследования - разработка теоретической базы для решения задачи управления состоянием агроценозов, в составе которых присутствуют посевы основной культуры и сорные растения. Решение такой задачи направлено на устранения ограниченности существующей парадигмы раздельного управления состоянием посевов культур и сорной растительности. Ранее нами была разработана теория управления агротехнологиями, в которых объектом управления служит сельскохозяйственная культура без учета влияния сорной растительности в составе агроценоза. В соответствии с этой теорией управление состоянием посевов культур осуществляется на трех уровнях - стратегическом, программном и в реальном времени. В представленной работе впервые ставится и решается задача управления агроценозом на программном уровне, реализуемом на одном периоде вегетации. Суть этого вида управления заключается в формировании программ, представляющих собой последовательности технологических операций по внесению минеральных удобрений, поливов и обработок гербицидами, обеспечивающих получение заданной урожайности культуры при минимальных расходах затрачиваемых ресурсов. Для решения этой задачи в ранее разработанной теории видоизменены математические модели состояния посевов возделываемой культуры, в которых отражено влияние гербицидов. Кроме того, в состав задачи управления была введена модель параметров состояния доминирующих видов сорных растений, в которых, кроме доз обработок гербицидами, отражено влияние доз обработок минеральными удобрениями. Существенной доработке подверглась и математическая модель состояния почвенной среды, в которой учитывается влияние параметров состояния возделываемой культуры и сорных растений. Задача решается на примере посева яровой пшеницы в составе агроценоза. Наличие у яровой пшеницы нескольких фенологических фаз развития приводит к необходимости трансформирования структуры и параметров используемых математических моделей по всем фенофазам. Это привело к необходимости решать задачу формирования оптимальных программ управления агроценозом отдельно по каждому межфазовому периоду и объединять полученные частные программы в единую программу. В качестве метода решения задачи используется принцип максимума Понтрягина в сочетании со схемой динамического программирования (от конца вегетационного периода к его началу). При этом структурная сложность объекта управления, которым является сельскохозяйственное поле с агроценозом, приводит к необходимости решать задачу программного управления в три этапа. На первом этапе формируется программа изменения параметров почвенной среды, обеспечивающая достижение требуемой урожайности культуры. На этом этапе влияние обработок гербицидами на состояние посева культуры не учитывается. На втором этапе находится последовательность технологических операций, обеспечивающая наилучшее приближение параметров почвы к оптимальной программе, полученной на первом этапе. Наконец, на третьем этапе находят оптимальную последовательность обработок гербицидами, выполняемых одновременно с другими технологическим операциями. Для учета влияния этих обработок программы, полученные на первых двух этапах, уточняются до получения сходимости решения всей задачи.
Бесплатно
Статья обзорная
Томат ( Solanum lycopersicum L.) - важнейшая продовольственная культура, которая также находит широкое применение в качестве модельного объекта в различных молекулярно-генетических исследованиях, затрагивающих вопросы вегетативного развития и репродуктивной биологии, механизмов устойчивости растений к абиотическим и биотическим стрессам, ассоциативного симбиоза с микроорганизмами и многие другие, имеющие как фундаментальное, так и прикладное значение. Получение трансгенных растений томата, экспрессирующих чужеродные гетерологичные гены, а также растений с индуцированным сайленсингом или нокаутом собственных генов, - важная составляющая исследований в современной физиологии растений. Существует два принципиально отличающихся друг от друга подхода для введения чужеродной ДНК в геном томата. Первый (метод агробактериальной, или Agrobacterim- опосредованной, трансформации) основан на естественном механизме заражения растений бактериальным патогеном рода Agrobacterim ( A. tumefaciens или A. rhizogenes ) и опосредованном им переносе чужеродной ДНК в растительный геном. Второй подход основан на непосредственной доставке чужеродной ДНК в растительную клетку сквозь плазмалемму с помощью химических веществ (Ca2+, полиэтиленгликоль - ПЭГ) или физических воздействий (электрический импульс или повышенное давление) (так называемые прямые методы генетической трансформации томата). При этом трансгенные растения томата можно получать как классическим способом с использованием метода культуры изолированных органов и тканей in vitro, так и без него (трансформация in planta). В представленном обзоре рассмотрены классические методы прямого введения чужеродной ДНК в геном томата (химически опосредованная трансфекция, электропорация протопластов, микроинъекция, биобаллистическая трансформация), а также методы трансформации томата in planta (метод пыльцевых трубок или pollen-tube pathway, электропорация зародышей зрелых семян) и проведен подробный анализ физических, генетических и физиологических факторов, влияющих на эффективность трансформации (ЭТ). Обсуждаются особенности получения растений томата как с транзиентной экспрессией трансгена, так и со стабильно наследуемой вставкой в ядерный или пластидный геном. Отдельно рассмотрено применение прямых методов генетической трансформации для доставки различных систем геномного редактирования (ZFNs, TALEN, CRISPR/Cas, редакторов оснований, prime editing), получивших широкое распространение в последние 5 лет.
Бесплатно
Углеродные и кремнезольные наносоставы в защите ярового ячменя от болезней на северо-западе России
Статья научная
Яровой ячмень ( Hordeum vulgare L.) - основная зернофуражная культура, ежегодно занимающая около 40 % посевных площадей на Северо-Западе России. В последние годы в мировой и отечественной науке обозначился явный интерес к использованию в защите растений наноматериалов и нанотехнологий, который обусловлен их уникальными свойствами и высокой эффективностью в низких концентрациях. В настоящей работе впервые показано влияние углеродных и кремнезольных наносоставов на семенную инфекцию, а также поражение растений ярового ячменя корневыми гнилями и листовыми болезнями. Показано, что более сильный защитный эффект проявился при применении наносоставов на сорте ярового ячменя Атаман с более длительным периодом вегетации и большей восприимчивостью к основным болезням. Впервые установлено наличие аддитивного эффекта при комбинированной обработке семян и вегетирующих растений наносоставами с химическими или биологическими фунгицидами с потенциальной возможностью снижения дозировки последних. Нашей целью было изучение эффективности новых композиций на основе углеродных и кремнезольных наноматериалов в защите ярового ячменя от болезней на Северо-Западе Российской Федерации. Исследования проводили на экспериментальной базе Меньковского филиала ФГБНУ АФИ (Гатчинский р-н, Ленинградская обл.) в 2017-2018 годах. На первом этапе исследований в 2017 году была изучена эффективность двух перспективных наносоставов для защиты ярового ячменя от корневых гнилей и листовых болезней. На разных по срокам вегетации сортах Ленинградский и Атаман были заложены два опыта - по обработке наносоставами посевного материала и вегетирующих растений. Кремнезольная композиция НКтэос была синтезирована по оригинальной золь-гель технологии (на основе кислотного гидролиза с последующей поликонденсацией тетраэтилового эфира ортокремниевой кислоты или тетраэтоксисилана, с добавками в золь растворов солей макро- и микроэлементов и допантов - шихты детонационного наноалмаза, легированной бором, или диоксида титана в форме анатаза). Подготовку наносостава на основе производных фуллерена с метионином или треонином осуществляли посредством растворения в воде соединений микроэлементов и добавления 0,001 % (при обработке семян) или 0,00001 % (при некорневой обработке) раствора аминокислотного производного фуллерена С60 с треонином или с метионином. Варианты опыта включали совместное применение наносоставов с химическими и биологическими фунгицидами, а также фунгицидов с кремнийсодержащим хелатным микроудобрением. Зараженность зерна фитопатогенами определяли с использованием питательных сред. Учет развития корневых гнилей проводили в фазы всходов, кущения, выхода в трубку и колошения, листовых болезней - в фазу начала колошения ячменя, далее через 10, 20 и 30 сут. На втором этапе исследований в 2018 году оценивали эффективность технологической схемы применения новых наносоставов в защите ярового ячменя сорта Ленинградский от болезней. Опыт включал два блока: с обработкой наносоставами семенного материала, с обработкой семян и вегетирующих растений. Показано, что изученные наносоставы в чистом виде оказались малоэффективны в защите ярового ячменя от корневых гнилей и листовых болезней. Снижение развития корневых гнилей на раннеспелом сорте Ленинградский не превышало 5,3 %, на сорте Атаман составляло 15,3-57,7 % (p 60 с метионином в большей степени проявляется за счет снижения семенной инфекции и первичных признаков заражения в период появления всходов ячменя. Наилучшим вариантом защиты ярового ячменя от болезней корневой системы и листового аппарата признана комбинированная обработка семян кремнезольным наносоставом и химическим фунгицидом Иншур Перформ, КС в сочетании с 3-кратной обработкой вегетирующих растений наносоставом на основе аминокислотного производного фуллерена С60 с треонином и однократной - химическим фунгицидом Зантара, КЭ. Снижение нормы применения химического препарата целесообразно только в условиях ожидаемого слабого проявления болезней. Высокую биологическую и хозяйственную эффективность, сопоставимую с результатом фунгицидной обработки со 100 % нормой применения препарата, обеспечивало комбинированное использование микроудобрения КХМ-Г и фунгицида (50 % норма применения), а также наносостава на основе аминокислотного производного фуллерена С60 с метионином и фунгицида (50 % норма применения).
Бесплатно
