Эффективность протравителя семян Ламадор на примере мягкой яровой пшеницы

Acknowledgments : the study has been carried out with the financial support of the Krasnoyarsk Regional State Autonomous Institution Krasnoyarsk Regional Fund of Science and Technology Support as part of research and development under project No. 2021021107452 "Certification and development of agricultural technologies for realizing the potential yield of the best quality of new and soil and climatic zones of the Krasnoyarsk Region”.

Введение. Пшеница (Triticum L.) – основная зерновая и самая главная стратегическая культура в России и во всем мире [1, 2]. Важнейшая задача сельскохозяйственных товаропроизводителей Красноярского края – формирование стабильных урожаев зерна пшеницы. Проблема повышения продуктивности культуры во многом зависит от зараженности растений фитопатогенами [3]. Потеря урожая и снижение качества продукции определяется группой особо опасных вредоносных объектов, основными из которых являются возбудители корневых гнилей. Корневые гнили могут вызывать существенные потери урожая (от 11 до 67 %) в зависимости от степени поражения [4, 5]. Данные болезни вызваны фитопатогенными грибами р.р. Bipolaris (в первую очередь, B. sorokiniana), Fusarium, Alterna-ria, Pythium, Ophiobolus, Rhizoctonia [6–8].

Возбудители заболеваний зерновых культур в процессе эволюции приспособились к длительному выживанию. Они сохраняются в почве, на растительных остатках, сорняках и семенах [7, 9]. Семена являются источниками многих возбудителей [10, 11]. Больные растения отстают в росте и развитии, ухудшается качество семенного материала вследствие накопления токсинов. Пораженные семена дают щуплые загнивающие всходы и погибают еще до выхода растений из почвы [12]. Химические препараты, используемые для обработки семян, защищают от поражения не только семена, но и проростки, всходы и растения в начальный период их развития. Однако многократное применение фунгицидов приводит к росту резистентности фито-патогенных грибов [13–16]. В связи с этим необходим постоянный мониторинг чувствительности региональных популяций фитопатогенов к фунгицидам с целью выбора наиболее эффективных препаратов.

Цель исследования – оценить влияние системного фунгицида Ламадор на урожайность, пораженность и таксономический состав семенных фитопатогенных грибов у сортов мягкой яровой пшеницы Новосибирская 16 и Памяти Вавенкова ( Triticum aestivum L.).

Задачи: изучить распространенность возбудителей семенной инфекции на примере сортов мягкой яровой пшеницы Памяти Вавенкова и Новосибирская 16; оценить эффективность протравителя семян фирмы АО «Байер» Ламадор в борьбе с выявленными патогенами.

Объекты и методы. Объектом исследования служил системный фунгицид фирмы АО «Байер» для обработки семян пшеницы Ламадор (действующее вещество протиоконазол – 250 г/л, тебу-коназол – 150 г/л). В качестве тест-объектов использовали семена мягкой яровой пшеницы сортов Памяти Вавенкова и Новосибирская 16 урожая 2021–2022 гг., полученные на опытном поле УНПК «Борский» (п. Борск Сухобузимского района Красноярского края), расположенном в лесостепной зоне. Выбор семян указанных сортов в качестве тест-объектов для проверки эффективности протравителя был обусловлен тем, что, по результатам предварительных экспериментов, эти семена характеризовались высоким уровнем естественной зараженности фитопатогенными грибами. Обработку семян протравителем проводили в соответствии с инструкцией производителя, контролем служили необработанные про- травителем семена. Зараженность протравленных и контрольных семян фитопатогенными грибами определяли биологическим методом в соответствии с ГОСТ 12044-93 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения зараженности болезнями» на агаризованной питательной среде № 2 ГРМ Сабуро (производитель – Федеральное бюджетное учреждение науки «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии», г. Оболенск).

Для предотвращения роста бактерий в питательную среду добавляли фторхинолоновый антибиотик широкого спектра ципрофлоксацин в концентрации 5 мг/л. Идентификацию фитопато-генных грибов проводили на основе их культурально-морфологических свойств с использованием светопольной микроскопии. Для микрофотосъемки использовали цифровую USB-камеру ScopeTek DCM-130E.

Статистическую значимость влияния факторов «Год», «Сорт» и «Протравитель» семян на урожайность проверяли многофакторным дисперсионным анализом (Factorial ANOVA). В качестве post-hoc тестов для оценки значимости различий между индивидуальными средними использовали рекомендуемые в современной научной литературе тест Тьюки (Tukey HSD test), тест Шеффе (Scheffe’s S test) [17], а также не рекомендуемый, но до сих пор популярный в русскоязычной литературе тест НСР (Fisher's LSD test). Показатели силы влияния рассчитывали как выраженное в процентах отношение факториальной суммы квадратов к общей сумме квадратов. Статистическую значимость различий между возбудителями семенной инфекции по частоте встречаемости, а также значимость различий между сортами по таксономическому составу возбудителей проверяли тестом χ2. Статистическую значимость различий между протравленными и непротравленными семенами по распространенности инфекции проверяли точным тестом Фишера (Fisher's exact test) для таблиц 2×2. В качестве программного обеспечения использовали пакет StatSoft STATISTICA 8.0.

Результаты и их обсуждение. Зерно яровой пшеницы характеризовалось высокой распространенностью семенной инфекции, достигавшей 100 %. Таксономический состав возбудителей семенной инфекции включал представителей р.р. Fusarium, Bipolaris, Alternaria, что является характерным для региона [18–21] (рис. 1–4).

Рис. 1. Конидии представителей р. Fusarium, выделенных из семян изучаемых сортов: 1 – макроконидии; 2 – микроконидии, длина масштабной полоски равна 10 мкм

Рис. 2. Конидия Bipolaris sorokiniana, выделенного из семян изучаемых сортов; длина масштабной полоски равна 10 мкм

Рис. 3. Конидии представителей р. Alternaria, выделенных из семян изучаемых сортов; длина масштабной полоски равна 10 мкм

Рис. 4. Характерный вид чашки Петри с анализируемым зерном на среде Сабуро

Распределение представителей разных родов по частоте встречаемости на семенах в высокой степени значимо (p < 0,001) отличалось от равномерного за счет преобладания представителей р. Fusarium, на долю которых пришлось более 60 % выделенных изолятов. Кроме этого, отмечены в высокой степени значимые (p < 0,001) различия между семенами разных сортов по частоте встречаемости представите- лей р.р. Bipolaris и Alternaria, в то время как частота встречаемости представителей р. Fusarium различалось статистически незначимо (рис. 5).

Протравливание семян препаратом Ламадор привело к высокой степени значимому (p < 0,001) снижению распространенности семенной инфекции со 100 до 14–25 % (в зависимости от сорта) (рис. 6, 7).

■ Без инфекции ■ р.Fusarium ■ р. Alternaria ■ р. Bipolaris

Рис. 5. Распространенность возбудителей семенной инфекции на примере сортов мягкой яровой пшеницы Памяти Вавенкова и Новосибирская 16, %

■ Без инфекции ■ р.Fusarium ■ р. Alternaria ■ р. Bipolaris

Рис. 6. Распространенность возбудителей семенной инфекции на примере сортов мягкой яровой пшеницы Памяти Вавенкова и Новосибирская 16 после протравливания, %

Рис. 7. Характерный вид чашки Петри с анализируемым зерном после протравливания на среде Сабуро

Дисперсионный анализ показал, что применение протравителя Ламадор оказало статистически значимое (p<0,001) влияние на урожайность, выразившееся в повышении средней по сортам и годам урожайности с 35,06 до 37,92 ц/га (табл. 1, рис. 8).

Повышение урожайности при применении современного средства защиты было характерно для обоих сортов как в 2021, так и в 2022 г., что подтверждается отсутствием статистически значимых эффектов взаимодействия факторов «Сорт × Протравитель» и «Протравитель × Год» (табл. 1).

Таблица 1

Фактор	Показатель силы влияния, %	Статистическая значимость эффекта p
Сорт	74,40	0,000000
Протравитель	8,01	0,000106
Год	5,11	0,001115
Сорт × Протравитель	1,05	0,106122
Сорт × Год	1,75	0,040593
Протравитель × Год	0,71	0,181653
Сорт × Протравитель × Год	0,02	0,841393
Случайное варьирование	8,96

Дисперсионный анализ влияния изучаемых факторов на урожайность

Рис. 8. Средняя по сортам и годам урожайность в зависимости от применения протравителя Ламадор, ц/га

Несмотря на однотипность положительного действия протравителя на урожайность обоих сортов, сорт Новосибирская 16 в плане прибавки урожайности оказался несколько более отзывчивым на применение препарата Ламадор, чем сорт Памяти Вавенкова. Так, если в сред- нем по годам прибавка урожайности у сорта Новосибирская 16 за счет его применения составила 3,90 ц/га, то у сорта Памяти Вавенкова – только 1,82 ц/га (рис. 9).

Результаты post-hoc тестов представлены в таблицах 2–4.

Рис. 9. Средняя по годам урожайность разных сортов в зависимости от применения протравителя Ламадор

Таблица 2

Статистическая значимость различий (p) между вариантами опыта по урожайности в среднем за 2021–2022 гг. согласно тесту Шеффе

Сорт	Новосибирская 16 без протравителя	Новосибирская 16 с протравителем	Памяти Вавенкова без протравителя
Новосибирская 16 без протравителя		0,002011	0,000000
Новосибирская 16 с протравителем	0,002011		0,000010
Памяти Вавенкова без протравителя	0,000000	0,000010
Памяти Вавенкова с протравителем	0,000000	0,000000	0,252077

Таблица 3

Статистическая значимость различий (p) между вариантами опыта по урожайности в среднем за 2021–2022 гг. согласно тесту Тьюки

Сорт	Новосибирская 16 без протравителя	Новосибирская 16 с протравителем	Памяти Вавенкова без протравителя
Новосибирская 16 без протравителя		0,001009	0,000161
Новосибирская 16 с протравителем	0,001009		0,000171
Памяти Вавенкова без протравителя	0,000161	0,000171
Памяти Вавенкова с протравителем	0,000161	0,000161	0,185600

Таблица 4

Статистическая значимость различий (p) между вариантами опыта по урожайностив среднем за 2021–2022 гг. согласно тесту НСР

Сорт	Новосибирская 16 без протравителя	Новосибирская 16 с протравителем	Памяти Вавенкова без протравителя
Новосибирская 16 без протравителя		0,000163	0,000000
Новосибирская 16 с протравителем	0,000163		0,000001
Памяти Вавенкова без протравителя	0,000000	0,000001
Памяти Вавенкова с протравителем	0,000000	0,000000	0,047544

Заключение . Зерно пшеницы характеризовалось высокой распространенностью семенной инфекции, достигавшей 100 % и включавшей представителей р. Fusarium , на долю которого пришлось более 60 %, а также представителей р.р. Bipolaris и Alternaria . Протравливание семян препаратом Ламадор привело к высокой степени значимому (p < 0,001) снижению распространенности семенной инфекции: со 100 до 14 % у сорта Новосибирская 16 и до 25 % у сорта Памяти Вавенкова. Дисперсионный анализ показал, что применение протравителя Ламадор оказало статистически значимое (p < 0,001) влияние на урожайность, выразившееся в повышении средней по сортам и годам урожайности с 35,06 до 37,92 ц/га. Повышение урожайности при применении современного средства защиты подтверждается отсутствием статистически значимых эффектов взаимодействия факторов «Сорт × Протравитель» и «Протравитель × Год».