Оценка комплексной обработки семян сои фунгицидами и инокулянтом

Введение. Из всех элементов питания растения на большинстве почв особенно остро нуждаются в азоте. Определённое значение в восполнении азотного дефи- цита может иметь рациональное использование минеральных удобрений. Однако более экономичным является биологический азот, накапливаемый в почве сво-бодноживущими и симбиотическими микроорганизмами [1]. Растения сои обладают важной способностью вступать в симбиоз с азотфиксирующими бактериями, благодаря чему получают азот из атмосферы и фиксируют его в почве. Общепризнано, что этот симбиоз можно использовать для улучшения круговорота питательных веществ и повышения урожайности, так как многие клубеньковые бактерии синтезируют ростовые вещества [1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8].

Специфичными для сои в России являются клубеньковые бактерии Brady-rhizobium japonicum [9]. Штаммы данного вида способствуют интенсивному развитию корневой системы и увеличению надземной массы растений сои в начале вегетационного периода, а также обеспечивают повышение ее продуктивности. Российскими учёными, в том числе и из ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, были проведены исследования по оценке эффективности инокуляции сои препаратами клубеньковых бактерий, в ходе которых доказано, что все изученные инокулянты обеспечили прибавку урожая и способствовали увеличению содержания протеина в семенах [6; 7; 8; 9].

В тоже время при выращивании сои часто наблюдается ее поражение различными болезнями, вызываемое патогенными микроорганизмами, которые приводят к нарушению роста и развития растений, существенно снижают урожайность культуры, ухудшают посевные и товарные качества семян ( всхожесть, скорость и энергию прорастания, жизнеспособность ) [10]. В современных агроценозах культуры в Краснодарском крае распространены следующие болезни: фу-зариозное увядание (возбудители – грибы рода Fusarium spp.), пепельная гниль (возбудитель Масrophomina phaseolina (Tassi) Goid.), пероноспороз (возбудитель

Peronospora manshurica (Naum.) Syd.), пурпурный церкоспороз на листьях (возбудитель Cercospora kikuchii (Matsumoto & Tomoyasu) Yardn), антракноз бобов (возбудитель Colletotrichum glycines Hori ( C. truncatum (Schw.) Andrus et W.D. Moore) и бактериоз (возбудители Pseudomonas Migula, Xanthomonas Dowson) [11]. Среди патогенов, вызывающих семенную инфекцию сои, наиболее часто встречаются бактерии родов Pseudomonas Migula, Ervinia Winslow et al. emend. Hau-ben et al., Xanthomonas Dowson и грибы рода Fusarium Link. [12; 13].

В традиционной технологии выращивания сои для защиты от патогенов обычно применяют химические фунгициды. Вместе с тем обнаружено, что обработки семян некоторыми фунгицидами подавляют рост ризобий и уменьшают образование клубеньков в полевых условиях. В загрязненных пестицидами почвах наблюдается инактивация азотфиксиру-ющих бактерий. Исследования показывают, что некоторые препараты нарушают молекулярные взаимодействия между растениями и N-фиксирующими ризобак-териями, следовательно, подавляют жизненно важный процесс биологической фиксации азота [3; 14; 15; 16].

Пестициды широко используются в сельском хозяйстве как часть стратегии борьбы с вредными организмами, поэтому совместимость пестицидных протравителей семян и инокулянтов является важным условием при применении средств защиты растений.

Целью работы был поиск эффективных фунгицидов для предпосевного протравливания семян, которые не подавляют активность формирования азотфиксиру-ющих бактерий на корневой системе растений сои.

Материалы и методы. Исследования проводили в 2020–2021 гг. на базе ФГБ-НУ ФНЦ ВНИИМК (г. Краснодар, Российская Федерация) в центральной агроклиматической зоне Краснодарского края согласно методикам ВНИИМК и ВИЗР [17; 18]. Объектом исследований служили семена сои сорта Славия (селекция ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК), фунгицидные протравители семян и инокулянт (препарат клубеньковой бактерии Brady-rhizobium japonicum (титр 10 млрд кле-ток/мл) с добавлением питательного раствора сахаров) (табл. 1).

Таблица 1

Схема полевого испытания совместного применения фунгицидных протравителей и инокулянта против болезней сои

Вариант	Норма расхода, л/т
Контроль без обработки	-
Инокулянт (Хайкоут супер соя ( Bradyrhizobi-um japonicum 10 млрд клеток/мл) + экстендер, Ж (контроль)	1,42 + 1,42
ТМТД (тирам 400 г/л), ВСК + Инокулянт (Хайкоут супер соя + экстендер), Ж (эталон)	6,0 + 1,42 + 1,42
Максим (флудиоксонил 25 г/л), КС + Инокулянт (Хайкоут супер соя + экстендер), Ж	2,0 + 1,42 + 1,42
Дэлит Про (пираклостробин 200 г/л), КС + Инокулянт (Хайкоут супер соя + экстендер), Ж	0,5 + 1,42 + 1,42
Тебу 60 (тебуконазол 60 г/л), МЭ + Инокулянт (Хайкоут супер соя + экстендер), Ж	0,5 + 1,42 + 1,42

Предпосевную обработку семян сои проводили согласно схеме опыта на лабораторном инкрустаторе «Hege». Посев семян осуществляли сеялкой «Gaspardo-МТ 8» согласно схеме, с нормой высева всхожих семян 400 000 шт./га, повторность опыта 3-кратная, площадь делянки – 56 м2.

Обследование посевов сои проводили регулярно, отмечали первые симптомы проявления болезней. Основной учёт болезней сои был проведён в фазе налива бобов. На каждой опытной делянке просматривали 25 растений, расположенных в средней части делянки. Распространённость болезней в посевах сои определяли по соотношению количества больных растений к общему количеству растений в пробе, выраженному в процентах. Расчёт биологической эффективности фунгицидов осуществляли по формуле Аббота [17]:

С = (А- В) х 100 % ,

А где С – биологическая эффективность, %;

А – распространенность болезни в контроле (без обработки);

В – распространенность болезни в испытываемом варианте после обработки.

Учёт количества образовавшихся клубеньков проводили в фазе цветения. Для этого в каждом варианте опыта (по повторностям) выкапывали растения сои с корешками (по 10 растений), в лабораторных условиях корешки промывали под водой на почвенных ситах. В дальнейшем подсчитывали количество клубеньков и определяли их воздушно-сухую массу.

Уборку урожая проводили прямым комбайнированием поделяночно в один день. Урожай приводили к стандартной (14%-ной) влажности чистых семян по формуле [18]:

_ М • 10 • (100-1У)

У = S-(100-W ст.) '

где У – урожай при стандартной влажности, т/га;

М – масса семян с делянки, кг;

S – учётная площадь делянки, м2;

W – влажность семян при взвешивании урожая, %;

Wст. – стандартная влажность семян, %.

Результаты и обсуждение. В опытном посеве на растениях сои в оба года исследований обнаружены следующие болезни: пурпурный церкоспороз (возбудитель Cercospora kikuchii (Matsumoto & Tomo-yasu) Gardner), церкоспороз (возбудитель Cercospora sojina Hara), фузариозное увядание (возбудитель Fusarium spp. Link) и бактериальный    ожог (возбудитель

Pseudomonas syringae pv. glycinea (Coerper) Young et al.). Первые симптомы проявления болезней отмечались преимущественно на листьях сои в период цветение – формирование бобов, за исключением фузариоза, который вызывал поражение всего растения.

В 2020 г. в контрольном варианте фу-зариозным увяданием было поражено

16,1 %, пурпурным церкоспорозом – 15,2, церкоспорозом – 15,0 и бактериальным ожогом – 9,1 % растений. В 2021 г. распространённость фузариоза в контрольном варианте по сравнению с предыдущим годом снизилась до 10 %, церкоспороза – до 3,3 %, тогда как число поражённых пурпурным церкоспорозом и бактериальным ожогом растений увеличилось и составило 36,7 и 65,0 % соответственно. Учитывая низкий процент поражения церкоспорозом в 2021 г., эффективность препаратов против болезни представлена только за 2020 г. (табл. 2).

Таблица 2

Биологическая эффективность совместного применения фунгицидных протравителей семян и инокулянта на основе клубеньковой бактерии B. japonicum против болезней на сое (фаза вегетации налив бобов)

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2020–2021 гг.

Вариант	Биологическая эффективность фунгицидов (%) против болезней, по годам:
	пурпурный церкоспороз		церкоспо-роз		фузариоз-ное увядание		бактериальный ожог
	2020	2021	2020	2021	2020	2021	2020	2021
Контроль без обработки	15,2*	36,7*	15,0*	3,3*	16,1*	10,0*	9,1*	65,0*
Инокулянт (Хайкоут супер соя + экстендер), Ж	0	0	14,5	-	0	0	0	0
ТМТД, ВСК + инокулянт, Ж (эталон)	37,5	45,5	21,1	-	40,1	83,0	30,8	30,8
Максим, КС + инокулянт, Ж	10,5	27,2	31,6	-	84,9	50,0	7,7	13,9
Дэлит Про, КС + инокулянт, Ж	5,9	31,9	53,3	-	77,6	100	0	0
Тебу 60, МЭ + инокулянт, Ж	9,9	50,1	51,3	-	77,0	67,0	18,7	2,6

Примечание: * – распространённость болезни в контроле (%)

Биологическая эффективность инкрустации семян сои смесью ТМТД, ВСК + инокулянт, Ж против пурпурного церкос-пороза в 2020 г. достигала 37,5 %, а в 2021 г. – 45,5 %, церкоспороза – 21,1; фу-зариозного увядания – 40,1 и 83,0 соответственно, бактериального ожога – 30,8 % в оба года.

В варианте с обработкой семян сои Максим, КС + инокулянт, Ж против пур- пурного церкоспороза и бактериального ожога биологическая эффективность была ниже, однако против церкоспороза превышала эталон и достигала 31,6 %. Против фузариоза эффективность совместного применения фунгицида и инокулянта в 2020 г. достигала 84,9 %, однако в 2021 г. она была ниже и не превышала 50,0 %.

Обработка семян фунгицидом Дэлит Про, КС + инокулянт, Ж способствовала снижению пораженности растений сои церкоспорозом, при этом эффективность обработки в 2020 г. достигала 53,3 %, и фузариозом, биологическая эффективность составляла в 2020 г. 77,6 %, а в 2021 г. – 100 % соответственно.

Биологическая эффективность Тебу 60, МЭ + инокулянт, Ж против пурпурного церкоспороза в 2020 г. находилась на уровне 9,9 %, тогда как в 2021 г. она была максимальной среди испытанных препаратов (50,1 %). По отношению к фузари-озному увяданию биологическая эффективность этой композиции в оба года испытаний находилась на одном уровне и составляла 77,0 и 67,0 % соответственно.

Кроме защитного эффекта применения химических протравителей совместно с инокулянтом против болезней сои, анализировали влияние фунгицидов на образование азотфиксирующих клубеньков. В 2020 г. на корнях растений сои в контроле их образовалось 26 шт./раст. В вариантах с обработкой семян фунгицидами и инокулянтом количество клубеньков находилось на уровне 20–33 шт./раст., лучшим был вариант Максим, КС + инокулянт, Ж – 33 шт./раст. Применение ТМТД, ВСК с инокулянтом, Ж сдерживало образование клубеньков до 20 шт./раст., тогда как обработка семян одним инокулянтом благоприятствовала образованию их наибольшего количества – 43 шт./раст. Воз-душно-сухая масса клубеньков по вариантам изменялась от 0,05 до 0,10 г/раст. Более крупные клубеньки образовывались в вариантах с обработкой семян инокулянтом, Ж и Максим, КС + инокулянт, Ж, их масса достигала 0,10 и 0,09 г/раст. соответственно. Применение фунгицида ТМТД, ВСК отрицательно повлияло на массу клубеньков, и в сравнении с контролем она была снижена на 0,02 г/раст. (табл. 3).

Таблица 3

Влияние совместно фунгицидных протравителей и инокулянта на основе клубеньковой бактерии B. japonicum на количество и массу клубеньков у растений сои (фаза вегетации цветение)

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2020–2021 гг.

Вариант	Количество клубеньков, шт./раст.		Масса клубеньков, г/раст. (воздушносухая)
	2020 г.	2021 г.	2020 г.	2021 г.
Контроль без обработки	26	69	0,07	0,09
Инокулянт (Хайкоут супер соя + экстендер), Ж	43	76	0,10	0,18
ТМТД, ВСК + инокулянт, Ж (эталон)	20	33	0,05	0,07
Максим, КС + инокулянт, Ж	33	83	0,09	0,32
Дэлит Про, КС + инокулянт, Ж	27	72	0,06	0,15
Тебу 60, МЭ + инокулянт, Ж	27	70	0,07	0,11

В условиях 2021 г. количество азот-фиксирующих клубеньков в контрольном варианте достигало в среднем 69 шт./раст. Обработка семян инокулянтом способствовала образованию клубеньков в количестве 76 шт./раст. В вариантах совместного применения фунгицидов и иннокулянта количество клубеньков варьировало от 33 до 83 шт./раст. Инкрустация семян сои смесью Максим, КС + инокулянт, Ж позволила получить 83 шт./раст. – лучший результат в опыте. На фоне обработки семян культуры ТМТД, ВСК + инокулянт, Ж количество образовавшихся на корнях сои клубеньков было меньше, чем в контроле, на 48 %.

Наибольшая воздушно-сухая масса клубеньков получена в вариантах с обработкой семян инокулянтом, Ж и Максим, КС + инокулянт, Ж – 0,18 и 0,32 г/раст. соответственно. Применение фунгицида ТМТД, ВСК отрицательно влияло на мас- су клубеньков, и в сравнении с контролем она была снижена на 0,02 г/раст., а с другими вариантами – на 0,04–0,25 г/раст.

Урожайность сои в 2020 г. находилась на уровне 1,51–2,11 т/га, достоверный сохраненный урожай получен в вариантах с обработкой семян инокулянтом, Дэлит Про, КС + инокулянт, Ж и Максим, КС + инокулянт, Ж – 0,37; 0,40 и 0,60 т/га соответственно.

В 2021 г. урожайность сои достигала 1,26–1,61 т/га, наибольший сохраненный урожай получен при обработке семян инокулянтом, Ж – 0,27 т/га, и смесью Максим, КС + инокулянт, Ж – 0,35 т/га (табл. 4).

Таблица 4

Хозяйственная эффективность совместного применения фунгицидных протравителей и инокулянта на основе клубеньковой бактерии B. japonicum против болезней на сое

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2020–2021 гг.

Вариант	Урожайность, т/га		Сохранённый урожай, т/га
	2020 г.	2021 г.	2020 г.	2021 г.
Контроль без обработки	1,51	1,26	-	-
Инокулянт (Хайкоут супер соя + экстендер), Ж	1,88	1,33	0,37	0,27
ТМТД, ВСК + инокулянт, Ж (эталон)	1,63	1,53	0,12	0,07
Максим, КС + инокулянт, Ж	2,11	1,61	0,60	0,35
Дэлит Про, КС + инокулянт, Ж	1,91	1,32	0,40	0,06
Тебу 60, МЭ + инокулянт, Ж	1,74	1,40	0,23	0,14
НСР 05	0,24	0,18	-	-

Заключение. Основными болезнями, поражающими посевы сои в 2020– 2021 гг., были пурпурный церкоспороз, церкоспороз, фузариозное увядание и бактериальный ожог. Инкрустация семян фунгицидами совместно с инокулянтом Хайкоут супер соя, Ж позволила снизить распространенность фузариозного увядания на 40,1–83,0 % в 2020 г. и на 50– 100 % в 2021 г. Против бактериального ожога обработка семян испытываемыми фунгицидами была малорезультативной, биологическая эффективность находилась в диапазоне от 2,6 до 30,8 %.

Установлено, что изучаемые фунгициды Максим, КС, Дэлит Про, КС и Тебу 60, МЭ, применяемые для протравливания семян сои в смеси с инокулянтом, не препятствуют образованию азотфикси-рующих клубеньков на корнях растений сои и не снижают их воздушно-сухую массу. Лучший результат получен при обработке семян Максим, КС + инокулянт, Ж. Так, количество клубеньков в 2020 г. находилось на уровне 33 шт./раст., а в 2021 г. – 83 шт./раст., воздушно-сухая масса достигала 0,09 и 0,32 г/раст. соответственно. Также в этом варианте получен высокий сохранённый урожай – 0,60 (2020 г.) и 0,35 (2021 г.) т/га. Следовательно, данные фунгициды совместимы с ризобиальным инокулянтом на основе бактерии B . japonicum .