Изучение эффективности использования биопрепаратов на зерновых, зернобобовых и крупяных культурах

микроорганизмов , способные подавлять развитие патогенной микрофлоры , что , в конечном итоге , снижает заболеваемость растений , повышает их продуктивность и улучшает качество растениеводческой продукции [5].

Значительная распространенность болезней на основных полевых культурах обуславливает необходимость адекватных мер защиты. Возросла частота массового развития и вредоносность септориоза листьев и колоса, пиренофороза, «черни колоса», бактериозов, «черного зародыша», фузариоза колоса зерновых культур. Постоянную опасность представляют головневые болезни и мучнистая роса [3].

Важно подчеркнуть , что болезни , существенно снижают не только урожай , но и качественные показатели продукции .

Негативное воздействие вредных организмов на качество продукции обусловлено в основном ухудшением хозяйственно - технологических показателей зерна и посевных показателей семенного материала вследствие загрязнения их микотоксинами и другими вредными продуктами метаболизма .

Выход из сложившегося положения только один – комплексная защита растений от экстремальных факторов среды . Перед растениеводством стоит важная задача : не только сформировать высокий и качественный урожай , но и защитить его от болезней [7].

Неттевич Э . Д ., (1976) отмечает , что химический метод защиты — вынужденный прием . Внесение даже небольших доз ядохимикатов в почву вместе с семенами при систематическом их применении не проходит бесследно для окружающей среды .

В некоторых зарубежных странах введены ограничения на протравливание семян зерновых культур ядохимикатами . Исследованиями шведских ученых установлено , что семена пшеницы , не зараженные грибными болезнями и не имеющие механических повреждений , не нуждаются в протравливании , так как урожай от этого не повышается . При слабом развитии болезней протравливание также не влияет ощутимо на урожай . Отсюда был сделан вывод о необходимости тщательного анализа всех факторов для определения реальной потребности в обработке ядохимикатами . К аналогичным выводам пришли и некоторые отечественные исследователи . Однако это никак не может относится к партиям семян зерновых , зараженным , пусть даже в малой степени , возбудителями головни [6].

Применение препаратов , обладающих иммуностимулирующим действием , позволяет ослабить фунгицидный прессинг на агроценоз и при относительно невысоком и среднем инфекционном фоне существенно снизить пораженность ячменя фитопатогенными организмами . Одним из новых биопрепаратов данной группы является альбит -3. Биологическая эффективность альбита -3 против корневых гнилей в фазу кущения составляла 55,862,3%, в период молочно - восковой спелости – 28,034,3% ( альбит – 25,9%). Обработка альбитом -3 вегетирующих растений позволила ощутимо снизить развитие болезней листового аппарата ( гельминтоспориоз , ринхоспориоз ). Исследования показали , что препарат альбит -3 обладает достаточно высокой рострегулирующей активностью . По влиянию на различные биометрические показатели и продуктивность растений он достоверно превосходил контроль и в большинстве случаев – химический эталон ( винцит , 1,5 л / т + тилт , 0,4 л / га ) [1].

Корневая гниль в условиях Оренбургской области ежегодно снижает урожай и качество зерна яровой 112

пшеницы , присутствуя на всех полях . В 2005 – 2007 гг . на опытном поле Оренбургского ГАУ были заложены полевые опыты по поиску эффективных сортов и биопрепаратов , при использовании которых вредоносность корневой гнили была бы минимальна . Изучались Фитоспорин – М , ВС ( титр не менее 1 млрд . клеток / мл Baillus subtilis, штамп 26 Д ) 1 л / т ; Бинорам , Ж (2,5 – 5*10 в 10 кл / мл Pseudomonas fluorescens) – 50 мл / т и была показана их высокая эффективность в борьбе с этим заболеванием [2] .

Основной целью настоящей работы является оценка влияния биопрепаратов на ростовые процессы сельскохозяйственных растений , их устойчивость к биотическим и абиотическим факторам и посевные качества и урожайные свойства семян зерновых , зернобобовых и крупяных культур в условиях Орловской области .

Материалы и методика исследований

Опыты проводились в 1993 - 2011 гг . на экспериментальной базе ВНИИ зернобобовых и крупяных культур , расположенной в 7 километрах от города Орла .

Для проведения исследований были приняты сорта проса Благодатное , гороха Мультик , Орлус и Вега , яровой пшеницы сорта Крестьянка , ярового ячменя Визит , чечевицы Рауза .

Комплексный биопрепарат " Агат -25" в своем составе содержит живые микроорганизмы р . Pseudomonas и Rhizobium, микроэлементы и ростовые вещества ( вытяжку из проростков растений ). Он производится в виде концентрированного раствора . Предпосевная обработка семян проводится в течение суток перед посевом , заблаговременная обработка не предусмотрена , так как при этом снижается эффективность препарата .

В 2000 – 2010 годах проводилось изучение влияния биопрепарата комплексного действия Альбит на посевные качества и урожайные свойства семян гороха различных сортов , ячменя , чечевицы . Препарат Альбит разработан в Институте биохимии и физиологии микроорганизмов им . Г . К . Скрябина РАН совместно с ООО « Научно - производственная фирма « Альбит » в рамках программы Правительства Российской Федерации « Создание технологии получения универсального биопрепарата , обеспечивающего полноценное развитие растений и защиту их от фитопатогенов ». Препарат содержит естественный природный микробный полимер поли - бета - гидроксимасляную кислоту из почвенных бактерий Bacillus megaterium и Pseudomonas aureofaciens , сбалансированный набор макро - и микроэлементов , хвойный экстракт и др . Альбит практически не токсичен для человека , животных и растений (IV класс опасности ). Альбит имеет удобную препаративную форму ( текучая паста ), длительный срок хранения (3 года ), низкие нормы расхода (1 литр препарата для предпосевной обработки 30-40 тонн зерна ).

К числу экологически безопасных биопрепаратов относится разработанный учеными из института цитологии и генетики сибирского отделения РАН препарат Бинорам – протравитель семян и фунгицид для обработки вегетирующих растений с ростостимулирующим действием. Бинорам является микробилогическим препаратом, содержащим три штамма ризосферных бактерий из рода Pseudomonas, которые обеспечивают высокую биологическую активность в различных почвенно-климатических условиях. Он обладает селективным действием, подавляя развитие грибов-патогенов, при этом Бинорам не влияет на интенсивность развития полезных азотфиксирующих бактерий. Механизм действия препарата основан преимущественно на антагонизме бактерий, содержащихся в препарате в виде живых клеток, и фитопатогенов, обусловленном многими факторами (секретированием антибиотиков и фитогормонов, конкуренцией за питательный субстрат и др.). Большое значение имеет тот факт, что входящие в состав Бинорама микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности вырабатывают индолил –3-уксусную кислоту, которая имеет выраженное ростостимулирующее действие . Следовательно, препарат Бинорам относится к наиболее перспективному классу биопрепаратов, сочетающих защитное действие с ростостимулирующим, что повышает эффективность его применения. Этот препарат имеет избирательное действие , подавляя только вредную микрофлору.

Агростим Б - микробиологический препарат с ростостимулирующим , антистрессовым и фунгицидным действием , содержащий консорциум штаммов Pseudomonas fluorescens и Azotobacter spp. Он используется и для предпосевной обработки семян и для опрыскивания всходов растений . Норма расхода препарата Агростим Б – 0,15 л на одну тонну семян сои . При опрыскивании растений и почвы ( через 7 дней после всходов ) норма расхода препарата 0,20 л / га .

Норма расхода рабочего раствора всех препаратов на одну тонну семян 10 - 12 л / т , при опрыскивании вегетирующих растений – 300 – 500 л / га . Обработка семян биопрепаратами проводилась непосредственно перед посевом в соответствии с рекомендованным организацией - разработчиком регламентом .

В качестве эталона принимали семена , протравителем по общепринятой норме . Второй контроль - необработанные семена .

Обработанные изучаемым препаратом и контрольные пробы хранили в одном помещении при одинаковых условиях .

В лабораторных условиях устанавливали влияние изучаемых препаратов на рост и развитие проростков . Оценка семян на биологическую полноценность и фитоэкспертиза семян проводилась до и после обработки изучаемым фактором . Лабораторную оценку производили по показателям энергии прорастания , всхожести , длине проростков , степени зараженности возбудителями болезней . Определение энергии прорастания , лабораторной всхожести и других показателей качества семян проводили по действующим ГОСТам ( ГОСТ 12038 - 84, ГОСТ 12042-80, ГОСТ 12037 - 81).

Для определения лабораторной всхожести брались семена основной культуры , отобранные из средней пробы по ГОСТ 12037-81. Для определения всхожести семян отсчитывали четыре пробы по 100

Научное обеспечение развития общ его земледелия семян в каждой . Оценку влияния действия препаратов на интенсивность роста проростков проводили путем замеров их длины при проращивании обработанных семян в рулонах фильтровальной бумаги .

Полевые опыты закладывались по общепринятой методике на делянках с учетной площадью 10 кв . м в шестикратной повторности . Размещение рендомизированное . Технология выращивания - общепринятая в условиях Орловской области . В процессе вегетации растений делались наблюдения и учеты в соответствии с Методикой Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971).

Учет полевой всхожести проводили в период полных всходов . Фенологические наблюдения велись в течение всего периода вегетации . Изучалось влияние обработки семян и опрыскивания растений на динамику их роста , пораженность болезнями , урожайность . Перед уборкой с пробных площадок отбирали растения для анализа по элементам структуры урожая . Полученный при уборке урожай учитывали поделяночно . Данные по урожайности приводили к стандартной влажности и 100 % чистоте и пересчитывали в тоннах на гектар . Урожай семян объединяли по вариантам опыта и проводили отбор средних проб для проведения фитоэкспертизы , изучения физических ( фракционный состав ) и биологических свойств ( энергия прорастания , лабораторная всхожесть ). Результаты лабораторных и полевых опытов кроме тех , для которых достоверность определялась по соответствующим стандартам , подвергали математической обработке методом дисперсионного анализа для выявления степени достоверности полученных между вариантами отличий [4].

Результаты исследований

В результате проведенных исследований установлено , что биопрепарат " Агат -25" стимулирует развитие проростков зернобобовых и крупяных культур . Это проявляется , в частности , увеличением их линейных размеров ( рис .1). Превышения по длине проростков обработанных им семян проса и вики в сравнении с контролем составляют 10-27%.

Действиебиопрепарата Агат -25 на интенсивность развития

В результате обработки семян препаратом "Агат-25" лабораторная всхожесть проса повышается в среднем на 4%, вики - 7%. Полевая всхожесть вики яровой возрастает на 5%, проса - 8%. Предпосевная обработка семян препаратом Агат-25 способствовала снижению процента развития корневых гнилей на посевах вики яровой (до 10%) и процента поражения до (10-12%). Установлено, что обработка семян способствует некоторому улучшению фитосанитарного состояния семян за счет снижения интенсивности развития мицелия таких возбудителей семенной инфекции, как альтернариоз и фузариоз. По отношению к головне проса, бактериозу семян Агат-25 защитным действием не обладает. Предпосевная обработка семян вики яровой Агатом-25 давала повышение по урожайности на 0,11 т/га или 10%, совместно с опрыскиванием на 0,13 т/га или 11%, что значительно выше, чем на контроле, семян проса – на 0,31 т/га или 11,6%.

Биопрепарат Агат -25 изучался нами в девяностых годах (1993-1997 гг .) двадцатого века . В это же период времени он внедрялся в производство в сельскохозяйственных предприятиях Орловской области . При своевременном высеве эффективность его применения высока . Однако погодно климатические и организационные условия не всегда позволяли провести этот агроприем своевременно , что приводило к снижению его эффективности . Кроме того , этот препарат имел невысокую концентрацию , мог храниться сравнительно недолго и только в строго определенном небольшом диапазоне температур , без доступа солнечных лучей . Все это привело к необходимости поиска новых , более технологичных экологически безопасных биопрепаратов для применения на зернобобовых и крупяных культурах .

Проведенные в лабораторных условиях исследования показали , что препарат Альбит имеет выраженное ростостимулирующее действие , проявляющееся при его использовании в дозе 30 и 40 мл на тонну семян яровой пшеницы и 30-50 мл / т препарата для ярового ячменя . При этом отмечается возрастание энергии прорастания и лабораторной всхожести до 4 %, длины корешков и ростков проростков до 20,2 %. Препарат Альбит обеспечивает существенно меньший прирост урожайности , чем в эталонном варианте , но больший , чем в контрольном ( табл .).

На пшенице за счет его применения урожайность повышается на 0,22 т / га или 7 %, ячмене – на 3,6 ц / га или 7 %, ячмене – на 0,29 т / га или 8 %.

Препарат Альбит имеет выраженное ростостимулирующее действие , что проявляется значительным увеличением линейных размеров проростков семян гороха и и их массы , а также лабораторной всхожести. Обработка семян гороха препаратом Альбит приводит к существенному повышению полевой всхожести (на 3-8 %). При этом влияние изучаемого препарата на семена гороха сорта Орлус практически эквивалентно действию пестицида с пленкообразователем (78 % на контроле, 86 % при обработке Альбитом и 84 % в варианте с применением пестицида). Стимулируюющее действие обработки семян Альбитом в полевых условиях проявилось в существенном, в сравнении с контролем, возрастании высоты растений в период от всходов до бутонизации.

Таблица – Влияние предпосевной обработки семян и опрыскивания посевов гороха , яровой пшеницы и ярового ячменя во время вегетации на урожайность , ( ВНИИЗБК , 2004-2006 г .)

Варианты опыта	Годы
	2004	2005	2006	Ср .
Яровая пшеница
1. Контроль ( без обработки )	3,13	2,37	3,86	3,12
2. Обработка семян Эпок + 4 кг / т ТМТД ( химэталон ))	3,55	2,69	4,38	3,54
3. Обработка семян препаратом Альбит в дозе 30 мл / т ( биоэталон )	3,29	2,56	4,17	3,34
НСР 05	0,15	0,21	0,24
Ячмень
1. Контроль ( без обработки )	4,32	1,87	5,03	3,74
2. Обработка семян Эпок + 2 кг / т раксил ( химэталон )	4,96	2,19	5,65	4,31
3. Обработка семян препаратом Альбит в дозе 30 мл / т ( биоэталон )	4,65	2,04	5,39	4,03
НСР 05	0,26	0,16	0,33

Применение препарата Альбит для обработки семян способствует снижению как поражения растений гороха корневыми гнилями , так и развития болезни . При этом действие препарата при обработке семян в 2001 году практически эквивалентно применению ядохимикатов ( по двум изучаемым сортам ). Процент развития корневых гнилей и процент поражения ими в варианте с опрыскиванием как по сорту Вега , так и по сорту Орлус находятся на уровне варианта с применением пестицида и в фазе бутонизации и в фазе плодообразования . Полученные в 2002-2003 годах данные не противоречат приведенным выше , но эффективность предпосевной обработки семян Альбитом в сравнении с применением пестицида была несколько меньше .

Защитное действие препарата Альбит проявляется значительным снижением степени развития корневых гнилей на горохе . Можно также говорить и об общестимулирующем действии препарата Альбит .

Применение препарата Альбит способствует математически доказуемому ( при 95 % уровне достоверности ) повышению урожайности в сравнении с контролем . Сорт Вега дает прибавку 11,0 % при протравливании семян пестицидом с пленкообразователем против 7,4 – 14,5 % при использовании Альбита ), Орлус – 11,6 % с пестицидом и 9,9 –11,6 % с Альбитом .

Данные структурного анализа подтверждают положительное влияние препарата Альбит на продуктивность растений гороха . Отмечается увеличение числа продуктивных узлов ( до 13,7 % -16,8 %), количества бобов ( до 12,3 - 22,4 % ) и семян ( 11,1% -28,9%.) с растения , массы семян с растения ( до 32,7 г .), массы 1000 семян ( до 2 - 3 % в 2001 и 3 % в 2002 гг .).

Изучение Альбита на чечевице началось с определения оптимальной дозы препарата для обработки ее семян в лабораторных условиях. Установлено, что за счет изучаемого агроприема увеличивается энергия прорастания семян, ускоряется рост и развитие проростков чечевицы (рис.2).

Рисунок 2

Влияние обработки семян чечевицы препаратом Альбит (3) в сравнении с эталонным (2) и контрольным вариантом ( без обработки семян , 1).

Полевая всхожесть чечевицы за счет применения препарата Альбит возросла на 4-9 %. При этом надо отметить , что обработанные семена всходили более дружно .

Предпосевная обработка семян чечевицы препаратом Альбит приводит к значительному достоверному повышению урожайности данной культуры . Прибавка урожайности под действием предпосевной обработки Альбитом составила от 0,12 до 0,29 т / га ( или 6,5-23,0 %) по отношению к контролю . Это обусловлено ускоренным развитием растений и снижением поражения корневыми гнилями , а так же большей , чем на контроле , продуктивностью растений . Применение Альбита способствовало увеличению числа семян с растения на 20 %, бобов на 10 %, семян в бобе на 7 %, массу семян с растения на 23 %. Большая , чем на контроле продуктивность растений явилось основной причиной роста урожайности .

Применение Бинорама для обработки семян гороха сорта Орлус способствовало повышению полевой всхожести на 5 – 6 %. Высота растений гороха в полевых условиях при первых двух замерах была больше , чем в контрольном варианте в среднем на 20 %. Установлено , что обработка семян гороха биопрепаратом Бинорам способствует существенному снижению как степени поражения растений корневыми гнилями , так и уровня развития болезней . При определении в фазе бутонизации - начала цветения интенсивности развития болезни установлено , что предпосевная обработка семян снижает развитие корневых гнилей растений на 12,5 -15,0 %, поражение ими растений – на 20 – 30 %. Полученные данные подтверждают наличие у Бинорама защитного действия , проявляющегося значительным снижением степени развития корневых гнилей на горохе . Применение Бинорама для обработки семян гороха совместно с опрыскиванием им посевов дает повышение урожайности на 0,19 т / га или 13 %.

Препарат Агростим Б имеет ростостимулирующее действие , проявляющееся увеличением энергии прорастания и лабораторной всхожести зернобобовых культур, повышению интенсивности развития растений в полевых условиях (рис 3.).Выявлено положительное действие этого препарата на посевные качества семян сои, кормовых бобов и гороха. Обработка семян зернобобовых культур Агростимом Б повышает энергию прорастания на 6 - 10 % , лабораторную всхожесть на 3 - 7 %, полевую всхожесть на 5-9 % и ускоряет появлении всходов зернобобовых культур. За счет применения препарата Агростим Б отмечено уменьшение степени развития корневых гнилей и процента поражения ими растений гороха.

Препарат Агростим Б способствует увеличению количества бобов (до 15 – 31 %) и семян на растение (до 15-17 %) у зернобобовых культур. За счет этого отмечается повышение продуктивности растений, выражающееся увеличением массы семян с одного растения (до 17 – 19 %). Обработка семян и опрыскивание почвы и всходов биопрепаратом

Агростим Б приводит к росту урожайности сои, кормовых бобов и гороха (до 9,1 – 17,5 %).

ЕПАРАТАМИ НА

СОИ (2008).                ; ;                       .

РАСТЕНИЙ

Рисунок 3

Выводы

Таким образом , в результате проведенного в 1993 -2011 годах изучения , показана высокая эффективность биопрепаратов « Агат – 25», Альбит , Агростим Б и Бинорам как препаратов для предпосевной обработки семян и опрыскивания посевов зерновых , зернобобовых и крупяных культур . Их применение способствует существенному повышению посевных качеств и урожайных свойств семян при снижении уровня загрязнения окружающей среды .