Биологизированная защита яровой пшеницы от грибных болезней в условиях Орловской области

Яровая пшеница - ценная зерновая культура не только в нашей стране, но и во всем мире. По данным Росстата в Орловской области в 2023 году валовой сбор зерна яровой пшеницы составил 821,7 тыс. т при средней урожайности – 48,8 ц/га. Реализация потенциальной продуктивности рекомендуемых для возделывания сортов сдерживается распространением возбудителей и развитием грибных болезней [1]. Защитные мероприятия в подавляющем большинстве хозяйств базируются на применении химических фунгицидов, как при подготовке семян к посеву, так и по вегетации. В результате искусственные соединения, созданные методами химического синтеза, действуют не только на патогенные организмы, но и наносят вред окружающей среде за счет нарушения естественных биоценотических связей в агроценозе. Кроме того, такие вещества являются потенциально токсичными для наземных и водных экосистем [2]. В зависимости от класса опасности, при внесении в почву пестициды сохраняют токсичность в течение длительного периода времени, что оказывает отрицательное влияние на почвенно-биотический комплекс, от деятельности которого во многом зависит способность почвы к самовосстановлению и сохранению плодородия. Кроме того, они могут мигрировать по почвенному профилю, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, что облегчает их перенос грунтовыми водами в реки и озера [3, 4].

Фунгициды системного действия поглощаются растениями, что, зачастую, приводит к изменению метаболических процессов, химического состава и питательной ценности культуры [5, 6]. Данные мониторинга окружающей среды за последнее десятилетие показывают ежегодное увеличение вредного воздействия химических средств защиты растений на почву, растительный и животный мир. Одновременно с этими процессами возрастает рост числа болезней сельскохозяйственных культур, а также резистентность многих фитопатогенов к применяемым препаратам. Выходом из сложившейся ситуации может быть совместное использование биологических и химических средств защиты или частичная замена последних препаратами на основе микроорганизмов. Назрела необходимость переориентации стратегии защиты сельскохозяйственных культур на более широкое применение биологических средств защиты. Многочисленные опыты показывают эффективность применения средств защиты растений на основе бактериальной споровой культуры Bacillus subtilis и гриба-антагониста Trichoderma [7-9].

Целью наших исследований является сравнительная оценка эффективности применения химических и биологических фунгицидов от грибных болезней на посевах яровой пшеницы.

Данное исследование является весьма актуальным, поскольку направлено на обеспечение производства экологически безопасной продукции и сохранения биотических взаимосвязей между организмами в агроценозе.

Материалы и методика. Исследования проводили в 2024 г. в Болховском районе Орловской области на темно-серой лесной почве в производственных посевах.

Объектами исследований являлись яровая пшеница сорта Гранни, химические и биологические средства защиты растений. Предшественник -клевер красный.

Сорт Гранни. Год включения в реестр допущенных: 2009. Среднеспелый, вегетационный период 80-99 дней. Включен в Госреестр по ЦентральноЧерноземному (5) региону. Рекомендован для возделывания в Орловской области. Разновидность эритроспермум. Средняя урожайность в регионе - 33,4 ц/га, на уровне стандартов. Максимальная урожайность 66,1 ц/га получена в 2006 г. в Липецкой области.

Фитоспорин АС - микробиологический препарат, подавляет широкий спектр фитопатогенов за счет включения в состав разных штаммов Bacillus subtilis. Благодаря наличию полезных грибов рода Trichoderma препарат работает даже при низких положительных температурах. Соответствует технологии ОЖЗ (Органическое Живое Земледелие) - безопасен для здоровья человека и животных, не имеет срока ожидания. Содержит 20 аминокислот, необходимых растениям.

Удобрение Биополимик Cu.

Содержит медь в максимально доступной форме, наиболее усвояемой растениями 60 г/л и серу в дозе 30 г/л. Обладает фунгицидными свойствами, подавляет грибковые и бактериальные заболевания растений. Увеличивает устойчивость к полеганию. Повышает показатели засухо - и морозоустойчивости растений. 3 класс опасности, умеренно опасное вещество.

Пропиконазол - защитный и лечащий системный фунгицид из класса триазолов. Оказывает сильное лечащее действие. Слабо подавляет корневые гнили и фузариоз.

Ципроконазол - системный фунгицид из класса триазолов с защитным, лечебным и искореняющим действием. Обладает специфичной активностью против ржавчинных грибов.

Варианты опыта:

Пропиконазол 0,5 л/га (контроль).

Фитоспорин - АС 1 л/га.

Фитоспорин - АС 2 л/га.

Фитоспорин - АС 1 л/га + пропиконазол 0,3 л/га.

Фитоспорин - АС 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га.

Пропиконазол + ципроконазол 0,5 л/га.

Обработки от возбудителей грибных болезней проводили в две фазы -кущения 25.05.2024 и флагового листа 13.06.2024.

Исследования проводили по Методике государственного испытания сельскохозяйственных культур (1971).

Результаты исследований и их обсуждение. Первое обследование посевов яровой пшеницы произвели 22 мая за три дня до обработки.

В последние годы наблюдается широкое распространение поражения посевов яровой пшеницы мучнистой росой, начиная с фазы кущения в связи с оптимальными условиями для развития фитопатогена. Исследуемый сорт Гранни в производственных испытаниях показывает устойчивость на уровне 8 баллов, что подтверждается и нашими исследованиями.

В фазу кущения 25 мая согласно рекомендациям по применению фунгицидов посевы были обработаны по запланированной схеме. Первые учеты заболеваний были проведены 5 июня 2024 г. в фазу трубкования пшеницы. В начале июня растения были слабо поражены мучнистой росой в пределах от 0,6 до 1-го балла (рис. 1, табл.1). Через 2 недели 20.06.24 степень поражения незначительно усилилась по всем вариантам опыта и составила 1,31,7 балла. Статистически достоверной разницы между обработками химическими и биологическими препаратами не выявлено.

Таблица 1– Пораженность яровой пшеницы мучнистой росой, балл

Вариант	Дата отбора образцов
	05.06.2024	20.06.2024
Пропиконазол 0,5 л/га (К)	1,0	1,4
Пропиконазол+Ципроконазол 0,5 л/га	0,7	1,3
Фитоспорин 1 л/га	0,8	1,6
Фитоспорин 2 л/га	0,9	1,5
Фитоспорин 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га	1,0	1,7
Фитоспорин 1 л/га + Пропиконазол 0,3 л/га	0,6	1,2
НСР 05	Fф	Fф

Рисунок 1 – Поражение мучнистой росой листьев пшеницы яровой сорта Гранни на варианте Фитоспорин 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га, (фото авторов)

В последнее время наиболее часто встречаемым заболеванием зерновых, в том числе яровой пшеницы является септориоз (рис. 2). В зависимости от возбудителя он может проявляться в виде пятен округлой формы или продолговатых полос, а также пожелтением и отмиранием листьев. Возбудитель поражает все органы растений, включая колос и зерно. Потери урожая без применения средств защиты могут достигать 50% и более в результате плохой выполненности зерна, связанной с уменьшением интенсивности фотосинтеза у больных растений.

Рисунок 2 – Поражение листа яровой пшеницы сорта Гранни септориозом, (фото авторов)

Погодные условия 2024 г. были благоприятны для развития данных патогенов. Распространенность болезни на посевах составила 100%. Выявлены достоверные отличия по степени повреждения растений септориозом. В начале июня на вариантах с химическими фунгицидами балл повреждения составил 0,9-1,0 (табл. 2).

Таблица 2 – Пораженность яровой пшеницы септориозом, балл

Вариант	Дата отбора образцов
	05.06.2024	20.06.2024
Пропиконазол 0,5 л/га (К)	0,9	1,5
Пропиконазол + ципроконазол 0,5 л/га	1,0	1,3
Фитоспорин 1 л/га	1,7	2,0
Фитоспорин 2 л/га	1,6	2,0
Фитоспорин 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га	1,9	2,0
Фитоспорин 1 л/га + Пропиконазол 0,3 л/га	1,7	2,0
НСР 05	0,52	0,50

На вариантах с применением Фитоспорина АС пораженность отмечена на уровне 1,6-1,9 балла. К 20-му июня сохранилась такая же тенденция. Только на контрольном варианте Пропиконазол 0,5 л/га степень повреждения септориозом усилилась на 0,6 балла. На других вариантах практически сохранилась на уровне 05.06.2024, т.к. прибавка в 0,3-0,4 балла находится в пределах ошибки при визуальной оценке.

К середине июля при проведении учетов 11.07.24 выявлено массовое развитие комплекса грибных болезней на яровой пшенице. Распространение септориоза, ржавчины и фузариоза составило 100%. Мучнистая роса на их фоне была видна местами только под микроскопом при 200 кратном увеличении.

На варианте Пропиконазол + ципроконазол 0,5 л/га степень повреждения была минимальной и составила 2,5 балла (табл. 3, рис. 3).

Таблица 3 – Пораженность растений яровой пшеницы комплексом грибковых

Рисунок 3 – Поражение ржавчиной листьев яровой пшеницы Гранни 11.07.24

болезней (септориоз, ржавчина, фузариоз, мучнистая роса), балл

Вариант	11.07.24
Пропиконазол 0,5 л/га (К)	3,0
Пропиконазол + Ципроконазол 0,5 л/га	2,5
Фитоспорин 1 л/га	3,8
Фитоспорин 2 л/га	3,5
Фитоспорин 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га	3,2
Фитоспорин 1 л/га + Пропиконазол 0,3 л/га	3,4
НСР 05	0,48

На контроле – 3,0 балла. На уровне контроля выявлен балл повреждения на вариантах Фитоспорин 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га и Фитоспорин 1 л/га + Пропиконазол 0,3 л/га – 3,2-3,4 балла.

На вариантах с Фитоспорином в дозах 1 и 2 л/га повреждение было средним и выше среднего - 3,5 и 3,8 баллов соответственно. Разница доказана статистически.

Периодические дожди и высокая температура способствовали распространению спор фузариума и заражению колоса. Возбудитель зимует на остатках растительности от предыдущего урожая и практически всегда присутствует в агроценозе. А также может сохраняться на инфицированном зерне.

В этот период в фазу налива зерна отмечено значительное повреждение колоса грибами рода Fusarium, о чем свидетельствуют наличие спор возбудителя в пустых и белесых колосках (рис.

Рисунок 4 – Поражение колоса фузариозом на варианте Фитоспорин 1

л/га + Пропиконазол 0,3 л/га, 11.07.24. (Фото авторов)

На вариантах с совместным применением Пропиконазол + ципроконазол 0,5 л/га повреждение колоса фузариозом составило 2,5 балла. На остальных вариантах оно было несколько сильнее – 3,0-3,3 балла, что соответствует по пятибалльной шкале средней степени повреждения (табл. 4, рис. 5-6).

Таблица 4 – Пораженность колоса яровой пшеницы (в основном, фузариоз), балл

Вариант	11.07.24
Пропиконазол 0,5 л/га (К)	2,5
Пропиконазол 0,5 л/га + ципроконазол 0,5 л/га	2,5
Фитоспорин 1 л/га	3,0
Фитоспорин 2 л/га	3,0
Фитоспорин 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га	3,3
Фитоспорин 1 л/га + Пропиконазол 0,3 л/га	3,1
НСР 05	0,46
№ 4 4 Mil я < 1   2 f m i	П ш И
Орловская область, Болконский район, КФХ Лебедев А.А. Прол и коназол Цнпроконазол 0,5 л/га	Орловская область. Волховский район, КФХ Лебедев А.А. Финн-порнн АС 1,0 л/га
Рисунок 5 – Повреждения колоса фузариозом на варианте Пропиконазол + ципроконазол 0,5 л/га 11.07.24. (Фото авторов)	Рисунок 6 – Повреждения колоса фузариозом на варианте Фитоспорин 1,0 л/га 11.07.24. (Фото авторов)

Анализ результатов опыта показывает, что мероприятия по защите яровой пшеницы от грибных болезней, проведенные в фазы кущения и флагового листа были недостаточно эффективными в фазы колошения - начала цветения.

В таблице 5 представлена структура урожая яровой пшеницы при защите посевов биологическими и химическими препаратами. Анализ результатов показал, что продуктивная кустистость растений варьировала в широких пределах от 1,5 до 2,5 шт./раст. Лучшие показатели были получены на вариантах Фитоспорин 1л + Пропиконазол 0,3 л и Фитоспорин 1,5 л + Биополимик Cu 0,5 л/га и составили 2,4-2,5 шт./раст. В целом продуктивная кустистость была выше на вариантах с применением биологического препарата, что объясняется наличием в нем 20 L-аминокислот натурального происхождения – 5%; природных полисахаридов, фитогормонов и витаминов.

Таблица 5 – Структура урожая яровой пшеницы в связи с защитными мероприятиями

Вариант	Количест во растений, шт./м2	Количество продуктивных стеблей, шт./ м2	Продуктивная кустистость, шт./раст.	Число зерен в колосе, шт.	Масса 1000 зерен, г	Натура зерна, г/л
Пропиконазол   0,5   + ципроконазол 0,5 л/га	119	217	1,8	34,6	43,14	713,2
Фитоспорин    1л    + пропиконазол 0,3л	81	199	2,5	33,2	43,27	661,6
Фитоспорин   1,5л   + Биополимик Cu 0,5 л/га	91	214	2,4	34,05	43,05	728,8
Фитоспорин 1,0л/га	110	219	2,0	33,55	44,96	718,4
Фитоспорин 2л	111	241	2,2	33,15	41,93	690,0
Пропиконазол 0,5 л/га	144	219	1,5	30,2	46,42	657,9
НСР 05

В опытных вариантах самые высокие значения показателя «масса 1000 зерен» получены при обработке яровой пшеницы Пропиконазолом 0,5 л/га – 46,42 г. Масса 1000 зёрен на вариантах Фитоспорин - АС 1 л/га + пропиконазол 0,3л/га и Фитоспорин – АС 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га, а также Фитоспорин - АС в дозе 1 л/га варьировала в пределах 43,05-44,96 г.

При оценке качества урожая пшеницы обязательно учитывается натура зерна. К факторам, понижающим этот показатель, относят наличие сорных примесей, повреждения вредителями, заморозками, высокая влажность. По ГОСТ 9353-2016 для зерна мягкой пшеницы 1-го и 2-го классов натура зерна должна быть 750 г/л, 3-го - 730 г/л, 4-го - 710 г/л, 5-го - менее 710 г/л. В нашем опыте натура зерна была низкой на всех опытных вариантах и составила 661,6728,8 г/л.

На вариантах Пропиконазол 0,5 л/га, Фитоспорин 1 л/га + пропиконазол 0,3 л/га и Фитоспорин 2 л/га получено зерно 5 класса, т.е. фуражное. На вариантах Пропиконазол + ципроконазол 0,5 л/га и Фитоспорин 1,0 л/га – натура зерна соответствовала 4 классу – 713,2-718,8 г/л. На варианте Фитоспорин 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га - приближалось к продовольственному зерну 3-го класса.

В современных условиях для производителей сельскохозяйственной продукции наряду с получением высоких урожаев важную роль имеет качество получаемого зерна, основными показателями которого являются – содержание белка, клейковины, стекловидность и число падения.

Как показали наши исследования зерно мягкой пшеницы, полученное на всех вариантах, независимо от используемых средств защиты, можно отнести к 1 классу по количеству белка (табл. 6). Этот показатель составил от 15,56% на варианте Фитоспорин АС, 2 л/га до 16,97% при обработке пшеницы Фитоспорин 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га.

Таблица 6 – Качество зерна яровой пшеницы в зависимости от защитных мероприятий при влажности 14%, 2024

Показатель	Сырая клетча тка, %	Крах мал, %	Сырой жир, %	Клейко вина, %	Фосфор, %	Белок, %	Стекло видность, %	Число падения, сек
Пропиконазол 0,5 л/га (контроль)	3,66	71,34	1,55	24,33	0,39	16,62	67,38	394
Пропиконазол + Ципроконазол 0,5 л/га	3,62	70,26	1,76	25,51	0,41	16,63	66,22	390
Фитоспорин АС 1,0 л/га	3,62	71,6	1,71	25,4	0,43	16,83	67,69	410
Фитоспорин  АС  1,0 л/га+ Пропиконазол 0,3 л/га	3,62	72,11	1,62	24,7	0,43	16,67	66,66	372
Фитоспорин  АС  1,5 л/га+ Биополимик Cu 0,5 л/га	3,74	72,79	1,54	25,11	0,41	16,97	68,15	391
Фитоспорин, АС 2 л/га	3,5	69,91	1,56	22,23	0,4	15,56	65,62	363
HCP 05	0,16	1,02	0,12	0,62	-	0,24	1,12	22

Содержание клейковины в зерне в большинстве вариантов опыта находилось на уровне 24,33-25,51%, что согласно ГОСТ 9353-2016 приравнивается к 3 классу, на варианте с применением препарата Фитоспорин АС, 2 л/га этот показатель равен 22,23%, что соответствует 4 классу качества мягкой яровой пшеницы.

Технологические качества пшеницы зависят также от консистенции эндосперма или стекловидности зерна. Согласно ГОСТ 9353-2016 для зерна мягкой пшеницы 1-го класса стекловидность должна быть не ниже 60%. Все исследуемые варианты отличались высокими значениями - от 65,62% с применением препарата Фитоспорин АС в дозе 2 л/га до максимального показателя 68,15% при использовании Фитоспорин - АС 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га. Следовательно, по показателю стекловидности зерно относится к 1 классу.

Число падения является ключевым показателем определения качества зерна, который характеризует активность фермента а-амилазы в зерне и муке. Для хлебопекарных качеств пшеницы вредны как низкие, так и высокие значения этого показателя, однако в ГОСТ 9353-2016 прописаны только максимально низкие значения. Согласно ему, полученное в опыте зерно мягкой яровой пшеницы сорта Гранни относится к 1 классу, так как имеет число падения от 363 сек. на варианте Фитоспорин АС 2 л/га до 410 сек. на варианте с применением препарата Фитоспорин АС в дозе 1,0 л/га. Оптимальным является показатель 230 (±15) сек. Завышенные данные, полученные в опыте, могут быть связаны с длительной сухой и теплой погодой, предшествующей уборке.

Урожайность сельскохозяйственных культур во многом определяется погодными и почвенными условиями, сортом, агротехническими и защитными мероприятиями. Учеты биологической урожайности были проведены однофазной уборкой методом снопового анализа.

Лучшие показатели урожайности отмечены на варианте с применением препарата Фитоспорин АС в дозе 2 л/га – 3,35 т/га (табл. 7). Вариант

Фитоспорин АС 1л уступил ему всего на 0,05 т/га. На вариантах с применением химических средств защиты биологическая урожайность была ниже на 3,4-9,1% и составила на варианте Пропиконазол 0,5 л/га – 3,07 т/га, на варианте Пропиконазол + ципроконазол 0,5 л/га – 3,24 т/га.

Таблица 7 – Биологическая урожайность яровой пшеницы сорта Гранни

Вариант	Урожайность, т/га	± к контролю, га
Пропиконазол 0,5 л/га (контроль)	3,07	-
Пропиконазол + ципроконазол 0,5 л/га	3,24	0,17
Фитоспорин АС, 1,0л + пропиконазол 0,3л	2,86	- 0,21
Фитоспорин АС, 1л	3,30	0,23
Фитоспорин АС, 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га	3,14	0,07
Фитоспорин АС, 2,0 л	3,35	0,28
НСР 05	0,23	-

Самый низкий показатель урожайности зерна - 2,86 т/га, получен в опыте с совместным применением препарата Фитоспорин АС 1л/га и Пропиконазола в дозе 0,3 л/га, который уступал лучшему результату на 17,1%. Урожайность на варианте Фитоспорин АС 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га с применением удобрения, содержащего медь в хелатной форме, составила 3,14 т/га, что ниже лучшего варианта на 6,7%.

Выводы

• 1.    Посевы яровой пшеницы сорта Гранни были поражены грибными болезнями – мучнистой росой, септориозом, бурой ржавчиной и фузариозом колоса. Погодные условия 2024 года были благоприятны для размножения возбудителей данных заболеваний. Распространенность болезней на посевах к середине июля составила 100%. Минимальная степень поражения листьев септориозом и бурой ржавчиной отмечена на варианте Пропиконазол + ципроконазол 0,5 л/га - 2,5 балла. На вариантах с препаратом Фитоспорин - АС в дозах 1 и 2 л/га повреждение было на 1,0-1,3 балла выше, что соответствует повреждению выше среднего по пятибалльной шкале. Разница доказана статистически. Минимальное поражение растений фузариозом колоса - 2,5 балла также было отмечено на варианте с комплексным применением Пропиконазол + ципроконазол 0,5 л/га. На остальных вариантах – 3,0-3,3 балла, т.е. было средним.

• 2.    Натура зерна была низкой на всех опытных вариантах независимо от применяемых средств защиты и составила 661,6-728,8 г/л. Используемая технология выращивания позволила получить высокие показатели содержания белка на всех опытных вариантах – 15,56-16,97%, т.е. на уровне 1 класса качества зерна согласно ГОСТ 9353-2016. Содержание клейковины в зерне на большинстве вариантов опыта находилось в пределах 24,33-25,51%, что согласно ГОСТ 9353-2016 приравнивается к 3 классу, на варианте с применением препарата Фитоспорин АС 2 л/га этот показатель равен 22,23%, что соответствует 4 классу качества мягкой яровой пшеницы. Все исследуемые варианты отличались высокими значениями стекловидности зерна - от 65,62% с применением Фитоспорин АС в дозе 2 л/га до максимального показателя 68,15% при использовании Фитоспорин - АС 1,5 л/га + Биополимик Cu 0,5 л/га. Полученные результаты по показателю стекловидности позволяют отнести данное зерно к 1 классу.

• 3.    Биологическая урожайность мягкой яровой пшеницы сорта Гранни на опытном поле составила 2,86-3,35 т/га. Лучшие показатели получены на варианте с применением препарат Фитоспорин АС в дозе 2 л/га. Несмотря на то, что на вариантах с применением биологических средств защиты степень повреждения возбудителями грибных болезней была на 0,5-0,8 балла выше, урожайность на вариантах Фитоспорин АС 1 и 2 л/га достоверно превышала (3,3 и 3,35 т/га соответственно) контрольный вариант с пропиконазолом 0,5 л/га (3,07 т/га). Погодные условия 2024 года в фазу «конец колошения – начало цветения» спровоцировали активное развитие фузариоза колоса. Обработка посевов фунгицидами не проводилась в эту фазу развития. Кроме того, пропиконазол отличается недостаточным защитным действием против возбудителя данного грибного заболевания.