Эффективность использования биопрепаратов в повышении устойчивости озимой пшеницы к стрессам

Введение. Для устойчивого ведения сельского хозяйства в неблагоприятных условиях Орловского региона с учетом изменяющегося климата ва^ное значение имеет возделывание перспективных сортов озимой пшеницы и наиболее полное использование их потенциала. Большая роль отводится совершенствованию системных мероприятий по защите растений, наиболее полно отра^ающих понимание ответных реакций организма на комплекс абиотических и биотических факторов. Согласно исследованию Ф^О 2007 г., все возделываемые площади в мире подвер^ены климатическим изменениям, и только 3,5% площадей защищены от экологических ограничений [1].

Рассмотрение вопросов формирования адаптивных реакций озимой пшеницы на изменения гидротермических условий является ключевой проблемой растениеводства. Установление закономерности изменчивости хозяйственно-ценных признаков от календарных сроков посева, обработки различными препаратами, внесения подкормки позволит предотвратить потери уро^ая. В решении задач, связанных с повышением иммунного статуса растений в осенне-зимне-весенний период, необходимо раскрыть общие закономерности, особенности развития озимой пшеницы, физиологические и биохимические процессы, а так^е требования к факторам среды и реакцию на их изменения [2]. Для получения качественного и стабильного от года к году уро^ая необходимо использовать комплекс агроприемов. Технология всегда дол^на быть конкретна для региона, зоны, хозяйства, поля с учетом корректировки на местные почвенно-климатические условия. Строится она на имеющихся материальных ресурсах хозяйства, к которым относятся сортовые семена, удобрения, средства защиты растений. Своевременные, в определенной последовательности и взаимной связи с биологическими особенностями культуры, приемы способствуют интенсификации агропромышленного производства.

Основные элементы адаптивной технологии включают: выбор сорта, размещение посевов в севооборотах, выровненность поверхности почвы, биологическое обоснование сроков посева, формирование уро^ая, биологический и фитосанитарный контроль, интегрированную систему защиты растений от болезней, вредителей, сорняков, полегания, выбор способа уборки зерна, оценку полей пшеницы по качеству зерна (сильная, ценная).

Вопросы изучения биопрепаратов нашли отра^ение в трудах таких ученых, как Кузиной Е.В., Леонтьевой Т. Н., Логинова О.Н. [3], Пигорева И.Я., Тарасова С.^. [4], Судниковой В.П. и Франк Р.И. с соавторами [5, 6]. ^вторами было показано, что предпосевная обработка семян озимой пшеницы биопрепаратами способствует сни^ению распространенности грибковых заболеваний культуры, повышает фотосинтетический потенциал, улучшает структуру уро^ая, приводит к увеличению уро^айности. Основные поло^ительные показатели, позволяющие эффективно оценивать действие препаратов, – выровненность и густота стояния посевов после перезимовки. Оценка этих показателей, знание биологических особенностей культуры и потенциала конкретного сорта позволяет предопределить уро^айность, а, следовательно, выявить конкурентоспособность данного сорта в определенных зонах выращивания.

В условиях зоны неустойчивого увла^нения Власовой О.И., Данилец Е.^. апробирован биопрепарат Вымпел в сочетании с ^лирином-Б и ^лирином-С. Было показано, что применение биопрепарата существенно сни^ает распространенность и степень развития корневых гнилей в фазу кущения и в фазу колошения, что позволяет избе^ать потери уро^ая [7].

В связи с этим актуальность исследования новых биопрепаратов в разных зонах выращивания озимой пшеницы остается своевременной.

Целью работы являлось изучение влияния обработки биологическими препаратами семян и посевов озимой пшеницы на устойчивость к абиотическим и биотическим стрессам, вызывающим распространение септориоза и р^авчины, а так^е потери в уро^айности.

Услови^, материалы и мето^ы. Объектом исследований являлся сорт озимой пшеницы Скипетр. Предпосевная обработка семян и обработка посевов в фазе 3 листа в осенний период проводилась препаратами на основе биофлавоноидов гречихи, лектинов фасоли [8-11] по схеме опытов (табл. 1).

Таблица 1. Схема опытов

№ п/п	Вариант обработки	НД (патент на изобретение)
1	Контроль	-
2	БП 1 (с действующим веществом лектины)	RU 2372763 C1, 20.11.2009
3	БП 2 (с действующим веществом биофлавоноиды гречихи)	RU 2463759 C1, 20.10.2012

Экспериментальные посевы были размещены на полях севооборота селекционного центра ФНЦ ЗБК. Предшественник – чистый пар. Почвы – тёмносерые лесные, среднесуглинистые, средне окультуренные. Микрорельеф участка выровненный. По основным физико-химическим показателям данные почвы являются типичными для данной природно-экономической зоны. Пахотный и метровый слои почвы характеризуются высокой водоудер^ивающей способностью (118 и 345 мм, соответственно). Возмо^ные запасы доступной растениям влаги в слое 0-30 см – 88 мм, а в метровом – 262 мм. Максимальная гигроскопическая вла^ность: 6,8-7,5% от массы почвы, вла^ность устойчивого завядания: 9,6-13,3%.

Характеристика почвы на участке проведения опыта дана ФГБУ «Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Орловский». Пахотный слой имеет слабокислую реакцию почвенного раствора, среднее содер^ание гумуса, повышенное подви^ного фосфора для данного типа почв, среднюю обеспеченность калием.

Перед посевом была внесена азофоска (N 15 P 15 K 15 ) в количестве 150 кг/га. Ранневесенняя подкормка была проведена 02.04.2020 г. аммиачной селитрой в количестве 200 кг/га. Дополнительная подкормка была проведена 16.05.2020 г. азофоской (N 15 P 15 K 15 ) в количестве 150 кг/га в фазу выхода в трубку. Размещение делянок в опыте систематическое.

Фенологические наблюдения, учет пора^ения болезнями, оценку фенотипической изменчивости количественных признаков проводили по общепринятым и широко апробированным в научных учре^дениях методикам.

Математическую обработку данных проводили с использованием компьютерной программы Microsoft Office Excel.

Результаты и обсуждение. Посев был проведён 24 сентября 2019 г., 6 октября отмечена фаза полные всходы. Срок посева обусловлен располо^ением географического пункта Орёл (Орловская область, Россия): широта 52.93 долгота 36.00 высота над уровнем моря 196 м.

Норма среднемесячной температуры сентября 2019 г.: 12,1°С. Фактическая температура месяца по данным наблюдений: 12,8°. Отклонение от нормы: +0,7°. Норма суммы осадков сентябре: 61 мм. Выпало осадков: 43 мм. Эта сумма составляет 70% от нормы. Такое неустойчивое увла^нение является стрессовой ситуацией для прорастания пшеницы и при норме прорастания 7-8 суток данный период затянулся на 4 суток, что составило 50%. Самая низкая температура воздуха (-3,9°) была 25 сентября, сразу ^е после посева. Отрицательная температура так^е является фактором, препятствующим нормальному развитию растения. Норма среднемесячной температуры октября 2019 г.: 6,1°. Фактическая температура месяца по данным наблюдений: 9,1°. Отклонение от нормы: +3,0°. Норма суммы осадков в октябре: 55 мм. Выпало осадков: 32 мм. Эта сумма составляет 59% от нормы. Самая низкая температура воздуха (-4,4°) была 31 октября. Последующие фазы роста озимой пшеницы – фазы 2-3 листа, кущение, так^е пришлись на неустойчивые климатические параметры. Начало кущения совпадало с образование 3-4 листа, фаза кущения отмечена 1-5 ноября. В зиму пшеница ушла с недостаточным запасом пластических веществ, что при неблагоприятной зиме (частые оттепели) привело к гибели (табл. 2). Применение биологических препаратов позволило снизить фактические потери посевов на 18% (БП1) и 20% (БП2), что соответственно повысило вы^иваемость на 29,3 и 32,5% к контролю.

Таблица 2 – Гибель растений озимой пшеницы, сорт Скипетр в осенне-зимний период, %

Вариант	Гибель растений после перезимовки, %	Вы^иваемость к контролю, %
Контроль	38,5	-
БП 1 (с действующим веществом лектины)	20,5	+29,3
БП 2 (с действующим веществом биофлавоноиды гречихи)	18,5	+32,5

Время возобновления весенней вегетации отмечено 16 марта, повторно 21 апреля. ^прель 2020 г. Норма среднемесячной температуры апреля: 7,2°. Фактическая температура месяца по данным наблюдений: 6,3°. Отклонение от нормы: -0,9°. Норма суммы осадков в апреле: 43 мм. Выпало осадков: 18 мм. Эта сумма составляет 42% от нормы. Самая низкая температура воздуха (-8,8°) была 1 апреля. Самая высокая температура воздуха (21,7°) была 29 апреля. Все эти гидротермальные колебания позволяют отнести зону возделывания к неустойчивой по увла^нению. Май 2020 г. Норма среднемесячной температуры мая: 13,9°. Фактическая температура месяца по данным наблюдений: 11,2°. Отклонение от нормы: -2,7°. Норма суммы осадков в мае: 42 мм. Выпало осадков: 74 мм. Эта сумма составляет 146% от нормы. Самая низкая температура воздуха (1,3°) была 22 мая. Самая высокая температура воздуха (24,5°) была 3 мая. Июнь 2020 г. Норма среднемесячной температуры июня: 17,5°. Фактическая температура месяца по данным наблюдений: 20,0°. Отклонение от нормы: +2,5°. Норма суммы осадков в июне: 69 мм. Выпало осадков: 75 мм. Эта сумма составляет 108% от нормы. Самая низкая температура воздуха (8,2°) была 4 июня. Самая высокая температура воздуха (31,3°) была 12 июня.

После фазы выхода в трубку ввиду повышенной температуры воздуха и низкой относительной вла^ности фаза колошения наступила одновременно у контрольного и опытных образцов. По сравнению с 2019 г. отмечены поздние даты колошения 10-12 июня, т.е. на 5-7 суток поз^е, чем в 2019 г. Фаза цветения наступила через 3-4 дня после колошения. Дата полной спелости была сопря^ена с датой колошения. При полной спелости вла^ность зерна достигала 15-16%. При подсчёте продол^ительности ме^фазных периодов опытных вариантов следует отметить, что период налива зерна был около 40 сут., что на 3-5 сут. больше, чем у контрольного образца.

Июль 2020 г. Норма среднемесячной температуры июля: 19,3°. Фактическая температура месяца по данным наблюдений: 19,2°. Отклонение от нормы: -0,1°. Норма суммы осадков в июле: 76 мм. Выпало осадков: 122 мм. Эта сумма составляет 162% от нормы. Самая низкая температура воздуха (8,1°) была 25 июля. Самая высокая температура воздуха (32,6°) была 7 июля.

Мо^но отметить, что среднемесячная температура мая была ни^е среднемноголетней на 2,7°С, особенно во второй и третьей декадах. Количество осадков в мае так^е было больше обычного, что способствовало благоприятному развитию озимой пшеницы. Вместе с тем, июнь был слабо засушливым (гидротермический коэффициент увла^нения (ГТК)=1,24). Это обусловило ускоренное развитие растений после фазы колошение и интенсивный налив зерна. В целом мо^но отметить, что погодные условия весеннего вегетационного периода были избыточно увла^ненными (ГТК=1,71), а повышенные температуры в июне несущественно отразилась на формировании уро^ая.

В результате проведенных наблюдений были определены распространенность и степень развития таких опасных заболеваний, как септориоз и р^авчина пшеницы под действием биопрепаратов (табл. 3), приводящие к потере уро^ая.

Таблица 3 – Пора^ение септориозом и р^авчиной озимой пшеницы сорта Скипетр

Вариант обработки	балл	% развития	% пора^ения
пора^ение септориозом
Контроль	25-3	60	100
БП 1 (с действующим веществом лектины)	15-2	40	100
БП 2 (с действующим веществом биофлавоноиды гречихи)	10-2	40	100
пора^ение р^авчиной
Контроль	15-3 10-2	65	100
БП 1 (с действующим веществом лектины)	15-2 5-3	45	100
БП 2 (с действующим веществом биофлавоноиды гречихи)	10-1 10-2	22	100

^нализ данных показал эффективность применения биопрепаратов в сни^ении развития заболеваний септориозом и р^авчиной на 5-20%.

Изучив уро^айность озимой пшеницы, было выявлено, что применение биопрепаратов, как элементов адаптивной технологии, приводит к увеличению данного показателя: при внедрении БП1 на 18,4%; БП2 на 9,2% (табл. 4).

Таблица 4 – Уро^айность озимой пшеницы, сорт Скипетр, ц/га

Вариант	Уро^айность, ц/га	Прибавка к контролю
		ц/га	%
Контроль	56,4	-	-
БП 1 (с действующим веществом лектины)	66,8	10,4	18,4
БП 2 (с действующим веществом биофлавоноиды гречихи)	61,6	5,2	9,2

Выво^ы . Орловская область по климатическим условиям относится к зоне с неустойчивым увла^нением и большим диапазоном колебания отрицательных и поло^ительных температур в осенне-зимне-весенний период, что неблагоприятно отобра^ается на время кущения и перезимовку озимой пшеницы. Применение биопрепаратов при обработке семян и посевов оказывает поло^ительное влияние на вы^иваемость растений и возобновление весенней вегетации. При этом происходит сни^ение гибели растений, развития заболеваний септориозом и р^авчиной в фазы колошения и интенсивного налива зерна при чрезмерном увла^нении ГТК=1,71, потерь уро^ая.

https://cyberleninka.ru/article/n/effektivnost-ispolzovaniya-biopreparatov-pri-vozdelyvanii-ozimoy-pshenitsy (дата обращения: 15.02.2021).