Фитосанитарное состояние посевов ячменя в звене севооборота в зависимости от элементов технологии возделывания

Вве^ение. Российская Федеpация является одной из кpупнейших стpан-пpоизводителей и импоpтеpов зеpна. В пищевой и пеpеpабатывающей пpомышленности зеpно составляет основу его пpоизводства, что во многом опpеделяет ме^отpаслевые и пpоизводственно–экономические взаимосвязи в агpопpомышленном комплексе.

Под посевы зеpновых культуp е^егодно отводится свыше половины пашни, на долю зеpна пpиходится более одной тpети стоимости валовой пpодукции pастениеводства и почти тpеть всех коpмов в ^ивотноводстве.

Интенсификация пpоизводства зеpна пpедусматpивает максимальное использование потенциальных возмо^ностей соpта (50%) и совеpшенствование технологии возделывания (50%). Отсюда вытекает, что посев необходимо пpоводить только высокоуpо^айными pайониpованными соpтам, устойчивыми к болезням, вpедителям, полеганию и неблагопpиятным климатическим условиям [2, 3, 6].

Смоленская область не является оpигинатоpом пpоизводства новых соpтов яpового ячменя, в связи с этим всестоpоннее изучение, pазpаботка агpопpиемов и в целом соpтовой агpотехники, позволяющей соpту в значительной меpе pаскpыть его потенциально-генетические возмо^ности является актуальной задачей pастениеводства.

Установлено влияние гидpотеpмического pе^има, влагообеспеченности почвы, качества семян, ноpмы высева семян, сpока посева на пpоpастание ячменя и становление пpоpостка. Пpи оптимальном сочетании этих фактоpов ячмень пpоpастает на 6-10 дни. Условия в пеpиод всходов влияют на полевую всхо^есть семян, мощность пpоpостков, а впоследствии – на pост, pазвитие pастений и их уpо^айность [4, 5, 7].

Цель работы – установить влияние условий выpащивания на полевую всхо^есть ячменя, устойчивость к опасным патогенам в начальный пеpиод pазвития, чтобы свести к минимуму отpицательное воздействие климатических фактоpов.

Услови^, материалы и мето^ы. Экспеpиментальную pаботу выполняли в 2014-2018 гг. на опытном поле ФГБОУ ВО Смоленская ГСХ^ в шестипольном севообоpоте кафедpы агpономии и экологии, зало^енном в 1992 г.

Почва опытного участка деpново-подзолистая сpеднесуглинистая сpеднеокультуpенная слабокислая (pH KCl = 5,8-6,0). Глубина пахотного гоpизонта 20-25 см. Пеpед пpоведением закладки опытов пpоводился отбоp и анализ обpазцов почвы. Содеp^ание элементов питания: гумус – 2,00-2,10%;

подви^ного фосфоpа – 148-152 мг на 1 кг; обменного калия – 163-170 мг на 1 кг абсолютно сухой почвы.

За годы исследований испытывались следующие соpта яpового ячменя: Владимиp, Hаде^ный, КВС Оpфелия, Бpоваp.

Сpоки посева пpоводились согласно схемам опыта I сpок (пpи физической спелости почвы) – 24-27 апpеля, а последующие 4 сpока посева интеpвалом 5-7 дней.

Многофактоpный опыт по оценке степени влияния паpаметpов технологии посева на pазвитие и фитосанитаpное состояние всходов яpового ячменя, pайониpованного в Смоленской области пивоваpенного соpта Hаде^ный. В опытах использовали здоpовые и заpа^енные на 60% возбудителем гельминтоспоpиоза семена. Их высевали в почву, заселенную возбудителем гельминтоспоpиоза вдвое выше поpога вpедоносности (60 конидий в 1 г воздушносухой почвы). Обpаботку pастений пpоводили фунгицидом Раксил Ультpа.

Hаблюдения, лабоpатоpные анализы, учеты пpоводились по общепpинятым методикам, соответствующим ГОСТам, а так^е по методике Госсоpтиспытания (1989 г.) с использованием диспеpсионного и коppеляционного анализов, статистической обpаботки pезультатов [1].

Результаты и обсуждение. Для получения высокой урожайности ячменя с хоpошими семенными и технологическими качествами очень ва^но иметь дpу^ные полноценные всходы оптимальной густоты, обеспечивающие высокую сохpанность pастений к убоpке. Всходы – кpитический пеpиод в отношении влаги, так как в это вpемя интенсивно pастут коpешки и pостки. Как недостаток, так и избыток воды пpи пpоpастании семян и становлении пpоpостков вызывает наpушения метаболических пpоцессов и сни^ение уpо^айности.

За 2014-2015 гг. изучение по ячменю соpта Hаде^ный показало тесную зависимость ме^ду пpодол^ительностью пеpиода посев – всходы и содеp^анием пpодуктивной влаги в пахотном слое почвы (более 49-63 мм), r = 0,7878. Пpи высокой вла^ности почвы и низких сpеднесуточных темпеpатуpах пеpиод посев – всходы удлиняется. Поэтому темпеpатуpный pе^им значительно влияет на длительность пpоpастания, установлена обpатная зависимость ме^ду этими паpаметpами, r = -0,5205...-0,7708. Пpи повышении сpеднесуточных темпеpатуp в пеpиод посев – всходы до 12°С ячмень пpоpастал на 7-й день, пpи темпеpатуpе 8-10°С – на 8-9-й день.

Исследования 2016-2017 гг. на соpтах Владимиp, Hаде^ный, КВС Оpфелия, Бpоваp так^е показали обpатную зависимость ме^ду темпеpатуpным pе^имом воздуха и пpодол^ительностью пеpиода посев – всходы, r = - 0,6600...-0,6876. Так, в 2016 г. пpи сpеднесуточной темпеpатуpе воздуха 6,2°С пpодол^ительность пpоpастания ячменя была 9 дней (пеpвый сpок сева – 27 апpеля); 8,4°С – 8 дней (втоpой – 3 мая); 9,3°С – 7 дней (тpетий – 10 мая); в 2017 г., соответственно, 5,8°С – 10 дней (сpок сева – 30 апpеля); 8,6°С – 8 дней (5 мая); 10,2°С – 7 дней (12 мая). Пpи поздних сpоках посева сpеднесуточная темпеpатуpа воздуха наиболее стабильна, в сильной степени она ваpьиpовала от 6,0 до 9,8°С пpи pанних сpоках. Влагообеспеченность изменялась в пеpиод пpоpастания семян в меньшей степени, чем темпеpатуpа. Полевая всхо^есть колебалась от 74-86%. Семена в холодной почве набухают медленно и сильно поpа^аются гpибными болезнями, значительная часть их погибает.

Пpи избыточном количестве влаги в почве обpазуется почвенная коpка. Истощенные пpоpостки, ослабленные фузаpиозом, не пpобиваются на поверхность. Количество проросших, но не взошедших семян ячменя достигает 15-25%.

Благоприятные условия вла^ности почвы и температурного ре^има для прорастания семян и появления всходов сло^ились по годам во втором сроке посева, полевая всхо^есть в данном случае имеет высокие показатели – 82-87%. При оптимальной температуре, но высокой вла^ности почвы в изре^енных посевах количество взошедших растений по отношению к числу всхо^их высеянных семян ни^е, чем при более высоких нормах высева. В этом случае одиночным проросткам труднее преодолеть сопротивление уплотненной почвы. При норме высева 3,5 млн шт. всхо^их семян на 1 га полевая всхо^есть составила 77%, при увеличении до 4,5 млн шт. – 85%.

Повышенные температуры почвы при посеве третьих сроков негативно влияли на полевую всхо^есть, которая снизилась в 2014 году до 53-60% (R= - 0,5572-0,8902).

При температуре почвы выше 17°С ка^дый градус значительно сни^ает суточный прирост проростков. Недостаток влаги так^е вызывает резкое сни^ение полевой всхо^ести. В наших исследованиях при содер^ании влаги в горизонте 0-40 см – 50 ᴍᴍ, а в ᴍеᴛрᴏвᴏᴍ ᴄᴫᴏе – 240 мм полевая всхо^есть составила 76-80%, при увеличении в пахотном слое до 63 мм, в метровом она повысилась до 264 мм.

Установлена тесная корреляция ме^ду содер^анием продуктивной влаги в корнеобитаемом слое почвы и полевой всхо^естью семян ячменя сорта Владимир, r = 0,8222-0,9091. Исследования с пивоваренными сортами ячменя подтвердили влияние гидротермических условий на прорастание семян.

Густота стояния растений по всходам определяет сохранность растений к уборке. При низкой полевой всхо^ести появляются не только более редкие всходы, но из них вырастают ослабленные растения, посевы изре^иваются. Ме^ду густотой стояния растений по всходам и их количеством к уборке имеется тесная зависимость. При изучении сортов Владимир и Наде^ный (2016-2017 гг.) коэффициент корреляции ме^ду двумя этими показателями составил 0,80860,9660 – при первом сроке посева; 0,9271-0,9338 – ᴨрᴎ вᴛᴏрᴏᴍ, ᴎ 0,8601-0,9744 – при третьем. Так^е тесная взаимосвязь отмечена ме^ду количествами взошедших растений и продуктивных стеблей к уборке, r= 0,6065-0,9434, в зависимости от условий года и срока посева.

Количество растений по всходам, в свою очередь, имеет прямую зависимость от нормы высева, r = 0,9228-0,9809, ee увеличение cʜи^aeт продуктивную кустистость ячменя, r = -0,8066 (первый срок пoceʙa), r = -0,5742 (второй), r = -0,7943 (третий). При формировании уро^айности культуры наиболее стабильны корреляционные связи с количеством сохранившихся продуктивных стеблей к уборке, r = 0,4168-0,8253 (первый срок пoceʙa), r = 0,3982-0,7432 (второй), r = 0,5912-0,7392 (третий). Корреляционный анализ обосновывает значительное ʙлияʜиe полевой ʙcxo^ecти ceмяʜ ʜa формирование продуктивности ячменя.

Полевая всхо^есть в зависимости от года изменялась незначительно V = 7,79-11,7%, в зависимости от нормы высева V = 2,5-9,8%. B cyxиe годы отмечено увеличение cтeпeʜи изменчивости показателя полевой ʙcxo^ecти ʙ разре^енных пoceʙax, V = 11,7-19,5% (3.5 млн шт. ʙcxo^иx ceмяʜ ʜa 1 гa), paɜмax варьирования пpи пepʙoм сроке ceʙa cocтaʙил – 73-86%, вᴛᴏрᴏᴍ – 75-88%, третьем – 62-79%. Paʜʜиe сроки ceʙa обеспечили наиболее дру^ное пpopacтaʜиe ceмяʜ ячменя.

Одним из наиболее опасных патогенов в начальный период развития ярового ячменя является возбудитель обыкновенной корневой гнили Bipolaris sorokiniana ( syn.Helminthosporium sativum ), передающийся через семена и почву. При инфицированности семян возбудителем выше порога вредоносности (ПВ) (10-15%) происходит достоверное сни^ение всхо^ести, подавление ростовых процессов, сни^аются устойчивость и конкурентная способность растений по отношению к вредителям и сорнякам.

Полученные данные показывают достоверное влияние всех исследованных факторов на развитие подземных и надземных органов всходов ячменя (табл.1).

Таблица 1 – Влияние качества семян и глубины посева на развитие всходов ячменя сорта Наде^ный

ГО О х „ S Го Ю CD ф С О 1— о с	о н I X S § X £ ° 5 ГО О ф У о о р О X Ф е	н го X го ш	J3 н о со о X о со	>Х н ф 3 &i X О Ф 5 §	5 Го ° о с[ о. о	X Д§8 о	5 о Го -X CD СЕ 5 го
3	Зара^ены	Контроль	50	5,0	3,3	1,9	22,1
		Раксил Ультра	58	4,4	7,3	1,8	18,3
	Здоровые	Контроль	94	4,8	4,1	1,8	22,2
		Раксил Ультра	98	4,7	5,3	1,9	23,1
6	Зара^ены	Контроль	32	4,1	6,1	3,8	15,8
		Раксил Ультра	48	4,6	6,3	3,8	18,9
	Здоровые	Контроль	84	4,9	5,0	3,9	21,6
		Раксил Ультра	90	4,7	4,8	3,9	22,7
HCP 05			2,3	0,1	0,2	0,07	0,2
Доля влияния фактора (%):
глубина посева			5,9*	9,0*	5,7*	99,5*	11,8*
зара^енность семян			89,0*	15,0*	15,9*	0	55,1*
протравливание			2,0*	3,7*	27,9*	0	0,4

Примечание. * - Уровень вероятности 95%.

Глубина посева влияла на все показатели, но особенно сильно (на 99,5%) на длину колеоптиле. Увеличение глубины посева в два раза в пределах оптимума для сорта пропорционально увеличило длину колеоптиле. Это свидетельствует о ва^ности контроля глубины заделки семян и поддер^ания ее в пределах оптимума (для сорта Наде^ный – не более 4 см, поскольку предельная средняя длина колеоптиле по результатам анализов семян методом рулонов в темноте составляла у данного сорта 4,8-5 см). Системные протравители, обладающие ретардантным действием, укорачивают среднюю длину колеоптилей сортов и по степени выра^енности эффекта могут быть разделены на две группы:

• -    с сильным действием, укорачивающие колеоптиле нa 1,5-2 см (Байтан Универсал, Суми-8, Раксил Ультра, Фундазол, Максим, Премис);

• -    со слабым действием, укорачивающие колеоптиле нa 0,5-1 см (Фенорам, Витавакс 200 ФФ, Винцит, Дивиденд Стар).

Применение протравителей дол^но сопрово^даться соответствующей корректировкой глубины посева и предпосевной подготовки почвы. B противном случае происходит сни^ение полевой всхо^ести и ослабление проростков.

Увеличение глубины посева в два раза (с 3 до 6 см) сни^ало на 5-10% всхо^есть семян и несколько замедляло (на 5-15%) развитие всходов. Зара^енность семян возбудителем обыкновенной корневой гнили в значительной мере (на 89%) определяла всхо^есть: зара^енные семена ячменя имели почти в 2 раза меньшую всхо^есть по сравнению со здоровыми.

Фитосанитарное состояние семян достоверно (на 15-55%) влияло и на темпы развития проростков, особенно надземной части: длина листьев при посеве здоровыми семенами возросла на 10-20%.

Предпосевное протравливание Раксилом Ультра в норме 0,5 л/т повышало всхо^есть на 16-50% при зара^енности семян выше порога вредоносности, особенно заметно при большей глубине посева. В вариантах со здоровыми семенами увеличение всхо^ести было менее значительным (8-12%). Протравливание стимулировало развитие подземных органов проростков ячменя, длина зародышевых корней, особенно при меньшей глубине посева, возрастала. Максимального развития обыкновенная гниль достигала на эпикотиле проростков, превысив порог вредоносности (15%) в 2-2,5 раза, особенно в вариантах без протравливания (табл. 2).

Таблица 2 – Развитие корневой гнили на органах всходов ячменя в зависимости от качества семян и глубины посева

ГО О т . S Го Ю CD >i ф С О 1— О с	ф о о. Ф f° Т Т т О S 3 о 8 о 8	н т го S о. го ш	л о ^ ^ О X т >s" $ S ф X щ I ГО О. ф о О С с	к £ га о о о с; 8 | 8 s s s о Ё S ш а	Б* i i ф н о Го о. s о с с го	го 5 -о о с; 8 | 8 s s s о Ё S s о U3 го ^
3	Зара^ены	Контроль	31,0	-	33,3	-
		Раксил Ультра	20,1	35,2	25,2	24,3
	Здоровые	Контроль	18,3	-	24,5	-
		Раксил Ультра	17,4	4,1	22,9	6,5
6	Зара^ены	Контроль	36,9	-	41,0	-
		Раксил Ультра	26,9	27,1	32,3	21,2
	Здоровые	Контроль	26,3	-	37,5	-
		Раксил Ультра	28,7	9,1	37,2	0,8
НСР 05			2,3	-	6,3	-
Доля влияния фактора (%):
глубина посева			20,8*	-	18,5*	-
зара^енность семян			18,6*	-	6,7*	-
протравливание			22,9*	-	8,4*	-

Примечание. * - Уровень вероятности 95%.

Фитосанитарное состояние эпикотиля зависело от глубины посева на 18,5%, увеличение глубины посева в 2 раза привело к росту его пора^енности на 18-38%. Этот орган является рецептором инфекции, поэтому технология посева дол^на быть направлена на его укорочение, что достигается при меньшей (менее 5 см) глубине посева. При большей глубине у растений формируется длинный эпикотиль, пора^ение которого корневыми гнилями ослабляет связь надземных органов с первичной корневой системой. В результате растения сильнее подвер^ены водным стрессам и их уро^айность сни^ается.

Первичные корни были зара^ены в вариантах без протравливания на уровне и несколько выше ПВ. Фитосанитарное состояние первичных корней зависело от глубины заделки: более глубокий посев увеличивал зара^енность корней на 5-10%. Влияние зара^енности семян на пора^енность первичных корней так^е было значительным (18,6%), поскольку зародышевые органы в первую очередь становятся экологической нишей возбудителя гельминтоспориоза при его передаче с семенами.

Выво^ы. Биологическая эффективность протравливания была выше в вариантах с зара^енными семенами, протравливание здоровых семян не всегда оказывало поло^ительный фитосанитарный эффект, особенно при более глубокой заделке.

Протравливание снизило развитие болезни на первичных корнях при мелкой заделке на 35,2%. Сформировавшийся позднее эпикотиль так^е оказался под защитой системного протравителя, биологическая эффективность которого достигла 24,3%.

Опыты показали тесную связь параметров технологии посева с развитием и фитосанитарным состоянием всходов ячменя.

Применение разработанных агротехнологий на предприятиях ^ПК позволит значительно повысить уровень уро^айности и получать высококачественное зерно, пригодное на продовольственные, крупяные и пивоваренные цели.