Исследование биологического действия эмульсионной экстракции сосны обыкновенной на урожайность картофеля

Агроэкосистемы занимают 30% всей земной поверхности и включают наиболее продуктивные почвы [1, 2]. Поэтому эффективное управление агроэкосистемами является наиболее важным средством сохранения и улучшения нашей биосферы. Сельское хозяйство оказывает значительное влияние на окружающую среду. Негативный эффект сельского хозяйства заключается в том, что уменьшение почвенного плодородия приводит к водной и ветровой эрозии почв, потере органического вещества, водоудерживающей способности почв и их биологической активности. Другой серьезной экологической проблемой является то, что около 400 видов вредных насекомых и около 70 видов фито-патогенных грибов приобрели устойчивость к одному или нескольким видам пестицидов [3]. Таким образом, возникает необходимость пересмотра современных подходов к землепользованию, развитию экологически безопасных агротехнологий, обеспечивающих устойчивое развитие сельского хозяйства.

Кроме того, все более популярной в мире становится органическая система земледелия, которая определяется как система с/х производства, исключающая применение синтетических удобре- 89

ний, пестицидов, регуляторов роста для растений и кормовых добавок для животных. Система органического сельского хозяйства основывается главным образом на севооборотах культур, использовании растительных остатков, отходов животноводства, бобовых культур, сидератов, органических отходов, механической обработке почвы для борьбы с сорняками, использовании биопрепаратов, контролирующих болезни и вредителей растений, с целью поддержки продуктивности почв для обеспечения растений элементами минерального питания и контроля вредителей, болезней и сорняков.

Следовательно, применение микробиологических препаратов и удобрений, обладающих широким спектром действия и полифункциональными свойствами, является необходимым элементом альтернативных, экологически безопасных, устойчивых систем сельского хозяйства.

Овощные культуры, такие как картофель ( Solanumtuberosum L. ), имеют большое значение в пищевом рационе населения, но в условиях холодного климата Республики Коми возделывание картофеля зависит от экстремальных погодных условий, что требует использование органо-минеральных удобрений, стимуляторов роста различного происхождения, применение пестицидов и многое другое [4-6]. А так как в современном сельском хозяйстве предпочтение отдается биологическим препаратам или препаратам органического происхождения, то стимуляторы роста растительного происхождения помогут решить эту проблему [7].

Одним из путей решения проблемы является введение в технологию выращивания овощных культур современных физиологически активных веществ - стимуляторов роста. Опыты по их применению показывают, что эти препараты обеспечивают устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды и болезням, повышают грунтовую всхожесть семян, стимулируют образование корневой системы, нарастание репродуктивных органов, биомассы и выход посадочного материала с единицы площади [8].

Древесная зелень хвойных пород, являющаяся отходом лесозаготовительных производств, богата биологически активными соединениями, которые используются в медицине, косметике, сельском хозяйстве. Для выделения этих соединений в Институте химии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН разрабатываются научные основы технологии переработки растительного сырья эмульсионным способом без применения органических растворителей. Преимуществом такой технологии - извлечение биологических активных веществ - является увеличение коэффициента использования растительного сырья, высокая ресурсосберегающая эффективность и экологическая безопасность [9-11].

Одна из наиболее широко используемых видов древесного сырья - это сосна (обыкновенная и сибирская), занимающая второе место после лиственницы по распространению в России [12]. В состав ее хвои входит большое число соединений различных классов: алифатические углеводороды, спирты и кислоты, терпеновые соединения, сте-рины, полифенолы, танниды, полисахариды и т.д. [13,14].Полученный ранее фунгицидный препарат нового поколения «ВЭРВА-ЕЛЬ» обладает высокой биологической эффективностью. Он является высокоэффективным природным фунгицидом и стимулятором роста растений.По степени своего воздействия препарат максимально приближается к химическим системным фунгицидам, отличаясь при этом полной экологической безопасностью и простотой использования. Опрыскивание семян и обработка посевов препаратом «ВЭРВА-ЕЛЬ» значительно снижает пестицидную нагрузку на почву от использования химических средств защиты растений. Особенно активно проявляется стимулирующее действие препарата в неблагоприятных почвенноклиматических условиях. Он незаменим во время весенних возвратных заморозков, в жаркие засушливые периоды, при избыточном переувлажнении почвы и недостаточной сумме активных температур. Его действие помогает компенсировать влияние этих факторов, отрицательно сказывающихся на развитии растений [9-11].

Результаты исследования

Нами были предприняты исследования биологического действия экстракта на основе эмульсионной экстракции сосны обыкновенной на урожайность картофеля. Новый препарат был создан при сотрудничестве с Институтом химии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН. Изучаемый экстракт получен экологически безопасным методом эмульсионной экстракции с использованием водных растворов оснований из высушенной размолотой древесной зелени (ДЗ), которая обрабатывалась 5%-ным водным раствором гидроокиси натрия, при этом происходило образование водорастворимых солей смоляных и высших жирных кислот, содержащихся в ДЗ [9, 10].Материалом для оценки биологической эффективности препарата послужил картофель Solanumtuberosum L., сорта «Зырянец». Испытание проводилось на опытном поле (делянках) Института агробиотехнологий им. А.В. Журавского ФИЦ Коми НЦ УрО РАН. Почва на участке дерново-подзолистая среднесуглинистая. Посадка ручная в предварительно нарезанные гребни, со схемой посадки 70 х зо см, площадь делянки от 10,5 до 12,6 м² в четырехкратных повторностях.

Для изучения биологического действия экстракта на основе эмульсионной экстракции древесной зелени сосны на урожайность проводили обработку клубней картофеля перед посадкой замачиванием на 24 часа в водных растворах экстракта различной концентрации.

Схема опыта:

1.	Контроль	Вода
2.	Доза 1	4,0мл : 1000 мл (Экстракт : Вода)
3.	Доза 2	2,5мл :1000 мл (Экстракт : Вода)
4.	Препарат «Вэрва»	2,5мл :1000 мл (Препарат : Вода)

Наблюдения проводились по фазам развития растений (фенологические наблюдения), скороспелость отличалась на 65-й и 85-й дни после посадки, учитывалась общая урожайность.

Данные учета всходов клубней картофеля под действием водных растворов эмульсионной экстракции древесной зелени сосны представлены в табл. 1.

Tаблица 1 Учет всходов

(фенологические наблюдения)

Table 1 Sprouting records

(phenological observations)

№ п/п	Варианты	Вторые недели от посадки, кусты	Третьи недели от посадки, кусты	Четвертые недели от посадки, кусты
1	Контроль	2	97	185
2	Доза 1	27	126	184
3	Доза 2	14	106	183
4	Препарат «Вэрва»	8	112	181

В табл. 2 представлены данные учета ранней урожайности на 65-й день от посадки картофеля. Результаты исследования показали, что средняя масса ботвы и клубней больше с применением дозы 1 по сравнению с контролем. Применение дозы 2 и препарата «Вэрва» дают примерно одинаковые результаты.

В табл. 3 показаны данные учета урожайности на 85-й день от посадки картофеля.

Выявлено, что при учете общей массы клубней в поздние сроки учета урожайности обработка растений (клубней) приводит к снижению этого показателя, особенно при обработке в большей дозе препарата.

Выводы

Установлено, что однократная обработка клубней картофеля эмульсионным экстрактом древесной зелени сосны приводит к достоверно значимому положительному результату. Биологическое действие при однократной обработке клубней картофеля обнаруживается только при прорастании и при оценке ранней урожайности.

Таблица 2

Учет ранней урожайности (на 65-й день от посадки)

Accounting for early yield (on the 65th day from planting)

Table 2

№ п/п	Варианты	Средняя высота стеблей, см	Средняя масса ботвы, г	Общая масса клубней, г	Масса крупных клубней, г	Масса средних клубней, г	Масса мелких клубней, г
1	Контроль	34,5±1,2	510,0±58,0	619±57	328,8±56,6	352,5±61,9	198,8±34,5
2	Доза 1	36,8±3,2	645,0±194,0	945±156	261,3±129,5	265,0±66,3	173,8±31,4
3	Доза 2	37,4±3,5	620,0±126,0	820±126	192,5±88,4	316,3±74,7	141,3±22,8
4	Препарат «Вэрва»	36,8±2,4	626,3±87,0	789±105	365,0±119,4	333,8±49,8	243,8±9,7
	HCP 0,5	4,7	239,0	0,5	299,0	170,5	96,5

Таблица 3

Учет урожайности на 85-й день от посадки

Table 3

Accounting for yield on the 85th day from planting

№ п/п	Варианты	Общая масса клубней, г	Масса крупных клубней, г	Масса средних клубней, г	Масса мелких клубней, г
1	Контроль	1373±187	708,8±66,4	601,3±52,2	96,7±10,8
2	Доза 1	963±140	465,0±43,8	455,0±78,8	42,5±15,3
3	Доза 2	1084±151	302,5±71,9	650,0±203,3	81,3±19,2
4	Препарат «Вэрва»	1179±135	453,8±33,9	740,0±31,1	76,3±21,0
	HCP 0,5	0,3	301,4	353,4	49,6

Работа выполнена в рамках темы государственного задания № 0333-2019-0008-С-01.

Из таблицы видно, что однократная обработка растений способствует ускоренному прорас- 3. танию клубней картофеля по сравнению с контролем. Наибольшее количество проросших кустов наблюдается при обработке дозой 1 (высокая концентрация экстракта). В дальнейшем отмечается ^4. выравнивание всходов на всех вариантах.