Полевая устойчивость овса Тюменской селекции к возбудителю Drechslera avenae (eidam.) при различном уровне минерального питания
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Агрономия
Статья в выпуске: 7, 2026 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования – выявить влияние уровня минерального питания на полевую устойчивость овса Тюменской селекции к красно-бурой пятнистости (Drechslera avenae (Eidam.)) по степени поражения и распространения болезни в посевах. Исследование проводили в условиях опытного поля, расположенного в лесостепной зоне восточной окраины Зауральского Плато. Почва опытного участка – чернозем выщелоченный среднегумусный маломощный тяжелосуглинистый. В опыте использовали сорта пленчатого овса Талисман, Тоболяк, Отрада и Фома Тюменской селекции. Полевую устойчивость к красно-бурой пятнистости и сопутствующие показатели определяли в фазу выметывания овса на верхних листьях. Схема опыта была представлена следующими вариантами: контроль (без удобрений), планируемые урожаи: 3,0 т/га зерна (N65P20); 4,0 т/га (N90P40); 5,0 т/га (N150P60) и 6,0 т/га зерна (N200P80). Исследования проводили с 2020 по 2024 г. Установлено, что изучаемые сорта овса не имеют иммунитета к местному пулу рас Drechslera avenae (Eidam.). Внесение N65P20 и N90P40 не оказывает влияния на степень поражения и распространение гельминтоспориоза в посевах сортов Тоболяк, Отрада и Фома. Повышение уровня минерального питания увеличивает степень поражения с 12…16 до 22…29 %. Количество пораженных растений возрастает с 12…17 до 27…34 % в зависимости от густоты стояния. Сорт Талисман имеет минимальную полевую устойчивость к Drechslera avenae (Eidam.) при использовании минеральных удобрений: степень поражения – 16…29 %; распространение – 17…34 %. Выявлена прямая сильная корреляция (r = 0,9) между степенью поражения и гидротермическим коэффициентом Селянинова в июне. Распространение красно-бурой пятнистости сопряжено с гидротермическими условиями лета (r = 0,6…0,9). Уровень минерального питания на 19 и 45 % определяет степень распространения и поражения гельминтоспориозом посевов овса. Роль погодных условий составляет 31 и 12 % соответственно. Для получения урожая свыше 4,0 т/га рекомендуется использовать устойчивые к гельминтоспориозу сорта Новосибирский 5, Пегас, которые допущены к использованию по Западно-Сибирскому региону.
Короткий адрес: https://sciup.org/140316539
IDS: 140316539 | УДК: 633.13:632.4 | DOI: 10.36718/1819-4036-2026-7-3-17
Field resistance of Tyumen-bred oats to the causative agent Drechslera aenae (Eidam.) with different levels of mineral nutrition
The aim of the study is to determine the effect of mineral nutrition levels on field resistance of Tyumen-bred oats to red-brown spot (Drechslera avenae (Eidam.)) based on the degree of damage and spread of the disease in crops. The study was conducted in an experimental field located in the forest-steppe zone of the eastern outskirts of the Trans-Ural Plateau. The soil of the experimental plot was shallow, medium-humus, leached heavy loamy chernozem. The following varieties of chaffy oats, bred in Tyumen, were used in the experiment. Field resistance to red-brown spot and related parameters were determined in the phase of oat paniculation on the upper leaves. The experimental design was presented by the following options: control (without fertilizers), planned yields: 3.0 t/ha of grain (N65P20); 4.0 t/ha (N90P40); 5.0 t/ha (N150P60) and 6.0 t/ha of grain (N200P80). The studies were conducted from 2020 to 2024. It was found that the studied oat varieties do not have immunity to the local pool of Drechslera avenae (Eidam.) races. The application of N65P20 and N90P40 does not affect the degree of damage and the spread of helminthosporiosis in crops of the Tobolyak, Otrada, and Foma varieties. An increase in the level of min-eral nutrition increases the degree of damage from 12–16 to 22–29 %. The number of damaged plants increases from 12–17 to 27–34 % depending on the planting density. The Talisman variety has minimal field resistance to Drechslera avenae (Eidam.) when using mineral fertilizers: the degree of damage is 16–29 %; spread is 17–34 %. A direct strong correlation (r = 0.9) was found between the degree of damage and the Selyaninov hydrothermal coefficient in June. The spread of red-brown leaf spot is associated with summer hydrothermal conditions (r = 0.6–0.9). Mineral nutrition levels determine the extent of oat leaf spot spread and damage by helminthosporiosis by 19 and 45 %, respectively. Weather conditions play a 31 and 12 % role, respectively. To achieve yields exceeding 4.0 t/ha, it is recommended to use the helminthosporiosis-resistant Novosibirsky 5 and Pegas varieties, which are approved for use in the West Siberian Region.
Текст научной статьи Полевая устойчивость овса Тюменской селекции к возбудителю Drechslera avenae (eidam.) при различном уровне минерального питания
Funding : this study was supported by state contract 124022900011-6 and the world-class West Siberian Interregional Scientific and Educational Center.
Введение. Овес в Западной Сибири является главной зернофуражной культурой, которая характеризуется низкими требованиями к почвенно-климатическим условиям региона [1]. Наиболее плодородные черноземные почвы в лесостепной зоне Сибири повсеместно распаханы и заняты высоко маржинальными культурами: пшеница, рапс, соя и гречиха [2]. Под зернофуражные культуры достаются только участки с низким или средним уровнем плодо- родия. Несмотря на это, овес уверенно формирует урожай до 2,0–2,5 т/га зерна, что при отсутствии удобрений и средств химической защиты вполне рентабельно.
Способность овса расти на подзолистых и серых лесных почвах, где повышенная кислотность, высокое содержание ионов алюминия и тотальный дефицит доступных для растений питательных веществ, сформировала ошибочное мнение, что эта культура предпочитает низкоплодородные почвы и не требует дополнительного питания [3–5]. Такая точка зрения в принципе неверна, овес – одна из немногих зерновых культур, в максимальной степени реагирующая на изменение уровня минерального питания. Прибавка урожая овса и окупаемость удобрений зерном превышают аналогичные данные пшеницы и ячменя в 1,5–2,0 раза [6, 7].
По данным Росстата, в 2025 г. посевные площади под овсом возросли на 2 % относительно 2024 г. и достигли 1,74 млн га, а урожайность в среднем по России составила 2,3 т/га. Как отмечают ведущие селекционеры, потенциал современных сортов овса превышает 8,0 т/га зерна, при условии полноценного обеспечения планируемого урожая минеральными удобрениями [8]. Традиционная система удобрений овса базировалась на способности усвоения остаточного количества удобрений, вносимых под предшественник, а также эффективного поглощения недоступных для других растений форм питательных веществ [9]. Но за последние 20 лет отношение к овсу изменилось, прежде всего за счет углубленного изучения биохимического состава зерна. Овес обладает уникальным соотношением аминокислотного и фракционного состава протеина, что делает его незаменимым компонентом корма для животных и птиц [10]. После исследований структуры углеводов овес прочно вошел в категорию продуктов для функционального питания человека [11]. Такие биологические особенности стали важным аргументом для аграриев в пользу изменения мнения о системе удобрений для овса.
Отличная реакция овса на повышение уровня минерального питания вскрыла крайне важную проблему – резкое увеличение поражения листостебельными болезнями на протяжении всей вегетации [12–14]. Традиционно сложилось так, что селекционеры уделяли недоста- точное внимание генетической защите овса от болезней – считалось, что он нечувствителен к комплексу болезней. В итоге на отечественном рынке семян встретить овес с генами устойчивости к корончатой и стеблевой ржавчине, гельминтоспориозу и септориозу крайне проблематично. Сложная ситуация усугубилась тем, что от аграриев стали поступать сигналы о вспышках болезней в посевах овса при применении высоких доз удобрений. Возникла необходимость исследовать роль минеральных удобрений в формировании полевой устойчивости к листостебельным болезням.
В Западной Сибири для овса одним из вредоносных патогенов можно считать микромицет Drechslera avenae (Eidam.), который также классифицируют как Helmintosporium avenae Eidam., класс: Deuteromycetes ; порядок: Hypomycetales . Этот гриб вызывает красно-бурую пятнистость овса, которую также называют гельминтоспо-риозом [15]. Данное заболевание поражает растения от начала кущения до созревания. Прежде всего проявляется на листьях, реже – на колосковых и цветочных чешуях.
По отдельным работам исследователей установлено, что красно-бурая пятнистость может поразить всю листовую пластинку, лишая растение возможности фотосинтеза [16]. На высоких агрофонах это неминуемо скажется на крупности зерна и урожайности в целом. Урожайность овса при высокой степени поражения листьев гельминтоспориозом снижается на 50– 70 %. Очень высокий риск поражения овса на протяжении всего вегетационного периода затрудняет разработку системы химической защиты листового аппарата. Как известно, защитное действие фунгицидов не превышает 20 сут, поэтому крайне важно знать о генетической устойчивости выращиваемых сортов овса к листостебельным болезням.
Цель исследования – выявить влияние уровня минерального питания на полевую устойчивость овса Тюменской селекции к краснобурой пятнистости ( Drechslera avenae (Eidam.).
Задачи: определить в фазу выметывания степень поражения и распространение краснобурой пятнистости овса на разных уровнях минерального питания; определить вегетативную массу овса в фазу выметывания и установить концентрацию общего азота в ней; провести корреляционный анализ между исследуемыми показателями и гидротермическим коэффициентом; рассчитать вклад каждого фактора (удобрения, сорт, погода) в формирование полевой устойчивости овса к гельминтоспориозу.
Объекты и методы. Полевую оценку устойчивости к красно-бурой пятнистости овса проводили в 2020–2024 гг. на опытном поле, расположенном вблизи г. Тюмени. В географическом отношении данная территория расположена в северной колочной лесостепи Западной Сибири. Почвенный покров опытного участка – чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый иловато-пылеватый. По морфогенетическим признакам и основным физико-химическим свойствам считается типичным для восточной окраины Зауральского Плато. Почва обладает оптимальными для роста и развития зерновых культур свойствами. Нитратный режим нестабилен: весной содержание N-NO 3 (ГОСТ 2695186) в слое 0–40 см варьировало по годам в диапазоне от 4,0 до 8,0 мг/кг, что соответствовало очень низкой обеспеченности растений. К середине лета содержание нитратов при отсутствии удобрений возрастало до 15…18 мг/кг. Количество азота текущей нитрификации на опытном поле варьирует от 60 до 90 кг/га и зависит от гидротермических условий вегетационного периода [17, 18].
Пахотные черноземы Зауралья характеризуются относительно стабильной обеспеченностью подвижным фосфором. На опытном поле содержание данного элемента минерального питания варьирует в диапазоне от 50 до 120 мг/кг почвы (ГОСТ 26204-91). По этой причине определение начальных запасов питательных веществ проводили ежегодно на каждом варианте.
Калийный режим минеральных почв восточной окраины Зауралья благоприятный для всех сельскохозяйственных культур. В целом по региону калийные удобрения под зерновые не вносят, лишь незначительные дозы используют при выращивании картофеля. Содержание подвижного калия (ГОСТ 26951-86) в слое 0–40 см 160–180 мг/кг почвы, что соответствует повышенной обеспеченности для зерновых культур.
Физико-химические свойства почвы опытного участка также благоприятны для растений. Обменная кислотность пахотного слоя (рНсол.) (ГОСТ Р 58594-2019) составляет 5,7–5,8 ед., подпахотного (30–50 см) – 5,5 ед., гидролитическая кислотность (ГОСТ 26212–2021) также незна- чительна – 3,5–3,8 мг-экв/100 г почвы, значение суммы обменных оснований 29–30 мг-экв/100 г почвы обеспечивает очень высокую степень насыщенности почвенно-поглотительного комплекса – до 90–92 % от емкости катионного обмена.
Закладка опыта была проведена согласно методике полевого опыта по Б.А. Доспехову. Стационар по изучению влияния возрастающих доз минеральных удобрений на продуктивность и качество яровой пшеницы и овса был заложен в 1995 г. в зернопаровом севообороте (пар занятый – яровая пшеница – овес), который был развернут в пространстве и во времени. Размещение вариантов – последовательное, чтобы исключить вероятность смежного расположения делянок с низким и очень высоким агрофоном. Все делянки строго фиксированы в пространстве, что позволяло сохранять соответствующий уровень агрофона у пшеницы и овса.
Исследование было разработано как двухфакторный эксперимент с четырьмя повторениями в полевых условиях. Схема опыта предусматривала искусственное создание разных уровней минерального питания, рассчитанных на получение планируемых урожаев овса: 3,0 т/га (N 60 P 20 ); 4,0 т/га (N 90 P 40 ); 5,0 т/га (N 150 P 60 ) и 6,0 т/га зерна (N 200 P 80 ). В качестве контроля использовали вариант, где овес выращивали без удобрений, на естественном агрофоне.
Полевую оценку устойчивости овса при внесении возрастающих доз удобрений проводили на 4 сортах, которые были созданы в НИИСХ СЗ – филиале ТюмНЦ СО РАН: Талисман, Тоболяк, Отрада и Фома. Площадь посева этих сортов в Тюменской области составляла в 2024 г. 85 %. Их также высевают во многих регионах Российской Федерации [19].
Площадь делянок с различным уровнем минерального питания составляла 100 м2 (4 × 25 м). Размещение делянок последовательное, фиксированное в пространстве. Предшественник – яровая пшеница, произрастающая на аналогичных уровнях питания и планируемой урожайностью от 3,0 до 6,0 т/га. Система основной обработки – отвальная (20–22 см). Расчетные дозы удобрений вносили весной стерневой сеялкой СКП-2,1 на глубину до 15 см, совмещая с предпосевной культивацией. Посев вели в третьей декаде мая сеялками СКП-3,6. Норма высева и глубина посева – 5,5 млн всхожих семян и 7– 8 см соответственно. В кущение проводили химическую прополку баковой смесью «Линтура» (0,135 кг/га) и «Агритокса» (1,5 л/га) против однодольных и двудольных сорняков. Расход рабочей жидкости – 300 л/га. Фунгициды в опыте не использовали.
Уборка зерна осуществлялась при наступлении полной спелости. Перед комбайнированием на каждой делянке был проведен сноповой отбор овса для определения структуры урожая.
Полевую устойчивость к красно-бурой пятнистости определяли в фазу выметывания овса. С каждой делянки было произвольно отобрано 20 проб по 10 растений. Устойчивость к болезни дифференцировали по следующей шкале:
– признаки поражения отсутствуют (тип реакции – иммунный) – 9 баллов;
– некроз занимает до 10 % поверхности листьев (сильная устойчивость) – 7 баллов;
– 25 % (средняя устойчивость) – 5 баллов;
– 25–50 % (слабая устойчивость) – 3 балла;
– > 50 % поверхности листьев (высокочувствительный) – 1 балл.
Распространенность (P) красно-бурой пятнистости в посевах овса рассчитывали по формуле
, где n – количество пораженных растений, шт.; N – общее количество растений в пробе, шт.
После визуального осмотра листья отделяли от стебля и объединяли в единую пробу (10 растений), формируя 20-кратное повторение [20]. Идентификацию поражения овса краснобурой пятнистости проводили визуально, без определения возбудителя болезни. Пробы вы- сушивали в термостате при температуре 70 °С до воздушно-сухого состояния. После чего определяли массовую концентрацию азота по Къельдалю (ГОСТ Р 55452-2021).
Годы исследований (2020–2024 гг.) в целом отличались друг от друга погодой вегетационного периода, о чем свидетельствует гидротермический коэффициент (ГТК) Селянинова. Вегетационный период 2020 и 2022 гг. был сухим – ГТК Селянинова (май-сентябрь) составил 0,9 и 1,2 соответственно. Экстремально сухой период был в 2021 и 2023 гг. ГТК Селянинова имел крайне низкие значения – 0,6 и 0,7 соответственно. Оптимальным по увлажнению оказался лишь 2024 г., у которого гидротермический коэффициент (1,5) соответствовал среднемноголетней величине. Для анализа и прогноза развития листостебельных болезней крайне важно знать погоду в момент прохождения фенологических фаз растений [19].
В мае 2020 г. воздух прогревался в дневные часы до 18 °С, но ночью температура опускалась до 8 °С (табл. 1). В этот период выпало 51 мм осадков при норме 44 мм, что обеспечило оптимальное увлажнение при прорастании овса. В июне температура воздуха и осадки не имели существенных отличий относительно среднемноголетних показателей. Однако уже с июля начал формироваться дефицит осадков на 11–88 % в сравнении с нормой. Гидротермический коэффициент июля снизился до 0,3, что соответствует экстремально засушливой погоде (рис. 1). Погода в августе оставалась жаркой и c незначительным дефицитом осадков – ГТК Селянинова увеличился почти в 3 раза, достигая 0,8–0,9.
Погодные условия в годы проведения опытов
Weather conditions during the years of the experiments
Таблица 1
|
Месяц |
Год |
|||||
|
2020 |
2021 |
2022 |
2023 |
2024 |
Ср. мн. |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Среднемесячная температура воздуха, °С |
||||||
|
Май |
18/8* |
19/7 |
16/8 |
22/9 |
23/3 |
12 |
|
Июнь |
18/12 |
18/11 |
19/11 |
20/12 |
23/14 |
17 |
Окончание табл. 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Июль |
19/12 |
26/18 |
23/15 |
27/17 |
23/15 |
19 |
|
Август |
19/12 |
21/16 |
23/13 |
21/12 |
19/12 |
16 |
|
Сентябрь |
17/7 |
15/6 |
15/8 |
17/8 |
17/7 |
10 |
|
Количество осадков, мм |
||||||
|
Май |
51 |
5 |
94 |
2 |
40 |
44 |
|
Июнь |
66 |
23 |
59 |
86 |
100 |
61 |
|
Июль |
19 |
50 |
67 |
54 |
54 |
87 |
|
Август |
54 |
20 |
56 |
20 |
95 |
61 |
|
Сентябрь |
34 |
38 |
11 |
10 |
21 |
45 |
Примечание : (*) – температура днем/ночью; ср. мн. – среднемноголетние значения.
Начало вегетации 2021 г. выделялось высокой температурой в майские дни и практически полным отсутствием осадков. За месяц выпало 5 мм осадков, что при среднедневной температуре воздуха 19 °С обеспечило формирование экстремально сухих условий (ГТК = 0,1). Посев овса проводили в почву с изначальным дефицитом доступной влаги в пахотном горизонте. Это привело к неравномерным и изреженным всходам. В июне продолжала оставаться жаркая погода – температура в дневное время составляла 18 °С, но в первой декаде прошли до- жди (23 мм), что спасло всходы зерновых культур от гибели. В июле установилась очень жаркая погода с пиками дневной температуры до 35 °С. В ночные часы она опускалась до 10 °С, что вызывало появление росы в посевах овса. В целом июль 2021 г. можно охарактеризовать как очень сухой – гидротермический коэффициент Селянинова был равен 0,7 при норме 1,7. В августе погода оставалась жаркой и сухой – ГТК составил 0,3, что в 4 раза ниже среднемноголетних значений.
3,0
Рис. 1. Гидротермический коэффициент Селянинова в годы исследований: очень сухой (ГТК < 0,7); сухой (0,7 < ГТК < 1,3); оптимальный (1,3 < ГТК < 2,0); влажный (2,0 < ГТК < 3,0); очень влажный (ГТК > 3,0)
Selyaninov hydrothermal coefficient (HTC) during the years of research: very dry (HTC < 0.7); dry (0.7 < HTC < 1.3); optimal (1.3 < HTC < 2.0); wet (2.0 < HTC < 3.0); very wet (HTC > 3.0)
Температурный режим вегетационного периода 2022 г. не имел существенных отличий от 2021 г. В отношении осадков этот год был уникальным. В мае выпало 94 мм осадков, что в 2 раза превышало норму. В июне дожди проходили относительно равномерно и в объеме, соответствующем среднемноголетним значениям. Достаточное количество доступной для растений влаги в совокупности с теплой погодой обеспечило оптимальные условия для развития зерновых культур. В июле количество осадков уменьшилось (77 % от нормы), что при жаркой погоде привело снижению ГТК до 1,1 при норме 1,7. В августе погода оставалась без изменений.
Вегетационный период 2023 г. выделялся очень сильным варьированием погодных условий. Гидротермический коэффициент Селянинова изменялся от 0,1 (экстремально сухая погода) в мае до 1,7 (оптимальная) в июне. Помимо этого, 2023 г. характеризовался очень широкой амплитудой суточного хода температуры воздуха. В июне среднедневная температура составляла 22 °С, но уже ночью она снижалась до 9 °С. В отдельные дни ночные понижения достигали 3 °С с проявлением поздневесенних заморозков. В июне разница температуры между днем и ночью была рекордной – в 5–7 раз.
Это обусловило появление рос уже в первой половине вегетации. Регулярные осадки обеспечили сильное увлажнение пахотного горизонта, что положительно сказалось на кущении овса – за июнь выпало 86 мм осадков, что на 40 % превысило норму. Этого количества хватило для роста овса в более поздние сроки. В июле дожди обеспечили поступление влаги в почву лишь на 62 % от нормы. Погода в это время стояла жаркая, что обусловило сильное испарение воды из почвы. В августе и сентябре температура постепенно снижалась, оставаясь значительно выше среднемноголетних значений, что при недоборе осадков (33 и 22 % от нормы соответственно) привело к формированию очень сухих условий.
В мае 2024 г. среднедневная температура была в 2 раза выше нормы и составила 23 °С. В ночные часы температура снижалась практически до 0 градусов. Очень часто фиксировали заморозки до –6 °С. На фоне такого варьирования суточной температуры выпало 40 мм осад- ков, что надежно обеспечило влагой посеянные семена овса. В июне температура днем оставалась на одном уровне, с понижением ночью до 14 °С. Постоянно шли дожди средней интенсивности, и на конец месяца сумма осадков достигла 100 мм при норме 61 мм. Такие условия благоприятно отразились на первой половине вегетации овса. Цветение и начало налива зерна (июль) проходили в идеальных условиях – днем воздух прогревался до 23 °С, ночью температура снижалась до 15 °С. Дожди были регулярными, но малой интенсивности. В августе температура воздуха начала снижаться, и среднее ее значение днем составило 19 °С, ночи стояли теплые. Налив и созревание зерна проходили во влажную погоду – в августе выпало 95 мм осадков при норме 61 мм. Это затянуло вегетацию и сместило сроки уборки на более поздний срок. Гидротермический коэффициент составил 1,4 ед., что соответствовало норме.
Экспериментальные данные подвергали дисперсионному и корреляционному анализу с использованием программы MS Excel.
Результаты и их обсуждение. Пятилетние исследования показали, что сорта Тюменской селекции не обладают высокой устойчивостью к красно-бурой пятнистости, вызванной возбудителем Drechslera avenae (Eidam.). При отсутствии минеральных удобрений степень поражения варьировала от 12 до 16 % (рис. 2), что по шкале ВИР соответствовало средней устойчивости (5 баллов). Внесение удобрений на планируемые урожайности до 5,0 т/га (N 150 P 60 ) не оказало существенного влияния на степень поражения листьев овса гельминтоспориозом – отклонения относительно контроля были статистически незначимыми. Максимальный уровень минерального питания (N 200 P 80 ) спровоцировал развитие патогена, и листовая поверхность сортов Тоболяк и Талисман оказалась поражена на 25 и 29 %, что соответствовало уровню слабой устойчивости (3 балла). На этом варианте стало очевидна роль погодных условий: так, в 2021 г. степень поражения Талисмана была равна 13 % (5 баллов), но уже в 2024 г. листья были поражены на 43 % (3 балла). Аналогично гельминтоспориоз проявлялся на сорте Тоболяк.
Рис. 2. Степень поражения гельминтоспориозом сортов овса Тюменской селекции при внесении возрастающих доз минеральных удобрений (2020–2024 гг.), %.
НСР 05 для фактора: А (удобрения) – 3 %; В (сорт) – 2 %; А × В (взаимодействие) – 4 % The degree of helminthosporiosis damage to Tyumen-bred oat cultivars when applying increasing doses of mineral fertilizers (2020–2024), %.
SSD 05 for factor: A (fertilizers) – 3 %; B (cultivar) – 2 %; A × B (interaction) – 4 %
Корреляционный анализ показал наличие связи между степенью поражения красно-бурой пятнистостью и погодными условиями. Сильная прямая связь ( r = 0,9) была между ГТК Селянинова в июне и степенью поражения. В июле, когда вегетативная масса приближалась к максимуму, коэффициент корреляции уменьшился до 0,21, что свидетельствует об ослаблении связи. Это может быть обоснованием того, что первичное заражение Drechslera avenae (Eidam.) происходит в июне.
В августе связь вновь усиливается – коэффициент корреляции возрастает до 0,5, что обусловлено проявлением болезни на стеблях, сформировавшихся во время вторичного кущения.
Поглощение питательных веществ из почвы у зерновых культур идет неравномерно. Установлено, что значительное количество азота овес поглощает до момента цветения, запасая его в листьях. Поэтому на удобренных вариантах биохимический состав отличается. Наиболее показательным в таких случаях принято считать общий азот, поскольку он напрямую связан с аминокислотным и протеиновым комплексом [22, 23].
При отсутствии удобрений содержание общего азота в листьях овса варьирует незначительно – от 2,1 до 2,5 % (табл. 2). Внесение удобрений в дозе N 60 P 20 не оказывает влияния на содержание общего азота, следовательно, биохимический состав остается неизменным. Статистически значимые изменения в содержании общего азота произошли при дальнейшем повышении уровня минерального питания. Максимум достигнут на варианте с внесением удобрений на планируемую урожайность 6,0 т/га (N 200 P 80 ).
Таблица 2
Содержание общего азота в листьях овса в период выметывания (2020–2024 гг.), % от воздушно-сухой массы
Total nitrogen content in oat leaves during the sweeping period (2020–2024), % of air-dry weight
|
Сорт |
Без удобрений |
N 60 P 20 |
N 90 P 40 |
N 150 P 60 |
N 200 P 80 |
Среднее |
|
Талисман |
2,5 |
2,7 |
3,2 |
3,7 |
4,4 |
3,3 |
|
Тоболяк |
2,4 |
2,7 |
3,2 |
3,8 |
4,5 |
3,3 |
|
Отрада |
2,3 |
2,6 |
3,1 |
3,6 |
4,3 |
3,2 |
|
Фома |
2,1 |
2,4 |
2,9 |
3,4 |
4,5 |
3,1 |
|
Среднее |
2,3 |
2,6 |
3,1 |
3,6 |
4,4 |
– |
Примечание : НСР для фактора: А = 0,3; В = 0,4; взаимодействие АВ = 0,7.
Сортовых различий в накоплении общего азота в вегетирующих частях овса обнаружено не было – изменения были в пределах наименьшей существенной разности. После расчета корреляции была установлена прямая сильная связь ( r = 0,8) между среднегодовыми значениями общего азота в листьях овса и степенью поражения гельминтоспориозом.
Минеральные удобрения повышают не только урожайность зерновых культур, но и увеличивают ее вегетативную массу. Это оказывает серьезное влияние на микроклимат в приземном слое воздуха. Прежде всего меняется влажность и снижается скорость движения воздушных масс [22]. В итоге создаются благоприятные условия для развития листостебельных болезней.
При стандартной норме высева (5,5 млн всхожих семян) на контроле, где минеральные удобрения не вносили, распространение гель-минтоспориоза по сортам достоверно отличалось. Признаки болезни были обнаружены у 16– 17 % растений сортов Талисман и Тоболяк (рис. 3). У Отрады и Фомы гельминтоспориоз был зафиксирован у 12–13 % растущих расте- ний. Причиной меньшей степени распространения на этих сортах, на наш взгляд, является компактное строение надземной части растения. Это также подтверждают оригинаторы сортов [25]. Распространению болезни также способствовали погодные условия вегетации – с 2022 по 2024 г. гельминтоспориоз поражал до 20–24 % посевов Талисмана и Тоболяка.
Внесение удобрений в дозе N 60 P 20 не оказало влияния на распространение гельминтоспо-риоза в посевах овса – отклонения были в пределах наименьшей существенной разности. Повышенная доза (N 90 P 40 ) стала границей начала влияния удобрений на распространение болезни в посевах Талисмана и Фомы, где фиксировалось достоверное увеличение количества пораженных растений. Наиболее наглядным примером влияния минеральных удобрений на полевую устойчивость овса стали варианты с дозами удобрений N 150 P 60 и N 200 P 80 . Распространение болезни в среднем за годы исследований возросло до 28–34 % в зависимости от густоты посевов. Наименее устойчивым был сорт Талисман. С 2022 по 2024 г. его посевы были на 40–45 % поражены гельминтоспориозом.
Рис. 3. Распространение красно-бурой пятнистости в посевах овса при различном уровне минерального питания (2020–2024 гг.), % от густоты стояния НСР 05 для фактора: А (удобрения) – 4 %; В (сорт) – 3 %; А × В (взаимодействие) – 5 % The spread of red-brown spotting in oat crops at different levels of mineral nutrition (2020–2024), % of the density of vegetation.
SSD 05 for factor: A (fertilizers) – 4 %; B (cultivar) – 3 %; A×B (interaction) – 5 %
Расчет корреляции показал наличие прямой связи ( r = 0,5) между гидротермическими условиями мая и распространением гельминтоспо-риоза в посевах овса. Наиболее сильная связь была с гидротермическим коэффициентом (ГТК) Селянинова в июне – коэффициент корреляции достиг 0,9. Это дает основание использовать ГТК в качестве одной из переменных в составлении прогнозных моделей развития гельмин-тоспориоза в Западной Сибири.
В более поздний период развития (июль и август) связь несколько ослабевает, но все-таки остается значимой – коэффициент корреляции снижается до 0,6. На варианте с максимальным уровнем минерального питания коэффициент корреляции в эти месяцы достигает 0,8 и 0,7 соответственно, что указывает на высокий риск дальнейшего распространения красно-бурой пятнистости во второй половине вегетации овса.
После определения степени поражения и подсчета распространения красно-бурой пятнистости вегетативную массу овса высушили до воздушно-сухого состояния. Полученный результат представлен на рисунке 4. При отсутствии удобрений биомасса Отрады составила 218 г/м2. У Талисмана и Тоболяка она была достоверно выше, что является сортовыми особенностями.
□ Талисман ИТоболяк Отрада ^Фома
Рис. 4. Влияние уровня минерального питания на биомассу овса в фазу выметывания (2020–2024 гг.), г/м2
НСР 05 для фактора: А (удобрения) – 28 г/м2; В (сорт) – 34 г/м2; А × В (взаимодействие) – 42 г/м2 The effect of the level of mineral nutrition on oat biomass during the sweeping phase (2020–2024), g/m2.
SSD 05 for factor: A (fertilizers) – 28 g/m2; B (cultivar) – 34 g/m2; A × B (interaction) – 42 g/m2
При внесении N 60 P 20 биомасса сортов возросла на 39–53 %, лидером по прибавке оставался сорт Талисман. Увеличение биомассы овса под действием удобрений фиксировалось на остальных вариантах. При максимальном уровне минерального питания (N 200 P 80 ) биомасса Тоболяка возросла в 2,0, а Талисмана – в 2,5 раза. Масса надземной части Фомы увеличилась в минимальной степени – 90 % от контроля, что свойственно для сортов овса зернового направления.
Расчет корреляции между усредненными по годам биомассой и распространенностью краснобурой пятнистости показал наличие прямой очень сильной связи ( r = 0,9), но при использовании детализированных показателей (ежегодные значения) связь заметно ослабевала ( r = 0,6).
Проведение исследований на протяжении 5 лет дало возможность провести дисперсионный анализ по трем факторам: удобрения, сорт, погодные условия. Было установлено, что полевая устойчивость достаточно сильно зависит от генотипа (фактор В). Показатель силы влияния (ПСВ)
составил: для степени поражения – 30 %; распространение болезни – 40 % ( F факт. > F теор. при p = 5 %). Исследования А.Я. Сотник показали высокую значимость генотипа в формировании полевой устойчивости к красно-бурой пятнистости [26]. Доля влияния доз минеральных удобрений на степень развития болезни составляет 45 % при F факт. > F таб. и несколько меньше (19 %) на распространение гельминтос-пориоза в посевах овса. Данный факт указывает на необходимость разработки системы защиты овса от листостебельных болезней при планировании получения высоких урожаев за счет использования минеральных удобрений.
Роль погодных условий вегетационного периода в развитии красно-бурой пятнистости имела свои особенности. Предполагалось, что степень поражения будет зависеть от гидротермических условий, но, как показали расчеты, сила влияния данного фактора составила лишь 12 %, тогда как ПСВ распространения инфекции был почти в три раза выше (31 %). Это подтверждает наше предположение о формировании микроклимата, благоприятного для развития болезни в посевах овса, что указывает на необходимость корректировки норм высева при повышении уровня минерального питания.
Характер взаимодействия факторов в опыте был минимален и показатель силы их влияния не превышал 5 % ( F факт. > F таб. при p = 5 %).
Таблица 3
Результаты дисперсионного анализа полевой устойчивости овса к гельминтоспориозу Results of the dispersion analysis of field resistance of oats to helminthosporiosis
|
Источник вариации |
Распространение инфекции |
Степень поражения |
||||
|
Критерий Фишера |
ПСВ*, % |
Критерий Фишера |
ПСВ*, % |
|||
|
F факт. |
F таб095 . |
F факт. |
F таб095 . |
|||
|
Фактор А (удобрения) |
248,7 |
2,4 |
19 |
227,6 |
2,4 |
45 |
|
Фактор B (сорт) |
61,7 |
2,6 |
40 |
37,8 |
2,6 |
30 |
|
Фактор C (погодные условия) |
405,4 |
2,4 |
31 |
111,3 |
2,4 |
12 |
|
Взаимодействие АB |
7,0 |
1,7 |
2 |
1,3 |
1,7 |
1 |
|
Взаимодействие AC |
8,3 |
1,6 |
2 |
6,0 |
1,6 |
3 |
|
Взаимодействие BC |
5,7 |
1,7 |
1 |
10,3 |
1,7 |
3 |
|
Взаимодействие ABC |
4,3 |
1,4 |
4 |
1,9 |
1,4 |
3 |
*ПСВ – показатель силы влияния.
Заключение. Сорта овса Талисман, Тоболяк, Отрада и Фома не обладают иммунностью к красно-бурой пятнистости: степень поражения варьировала по годам и вариантам в диапазоне 12–29 % от площади листьев; количество пораженных растений (распространение инфекции) – 12–34 % от густоты стояния. Максимальная полевая устойчивость к красно-бурой пятнистости была у сорта Фома. Внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность до 5,0 т/га не оказывает существенного влияния на степень поражения овса красно-бурой пятнистостью, но усиливает распространение болезни в посевах с 12–17 до 28–34 %. При дальнейшем повышении уровня минерального питания (N200P80) происходит вспышка красно-бурой пятнистости (степень поражения – 22–29 %; поражение посевов – 27–34 %). Наиболее воспри- имчивым сортом на высоком агрофоне оказался сорт Талисман – в отдельные годы было поражено более 40 % растений.
Установлено, что степень поражения и распространение красно-бурой пятнистости сопряжены с гидротермическими условиями июня – коэффициент корреляции был равен 0,9. Связь ГТК Селянинова с развитием болезни в последующие месяцы ослабевала – коэффициент корреляции был 0,2 и 0,6 соответственно.
С повышением уровня минерального питания закономерно увеличивается надземная масса овса, что имеет прямую заметную связь ( r = 0,6) с распространением красно-бурой пятнистости в посевах; степень поражения коррелировала с содержанием общего азота в листьях овса – r = 0,7–0,8.
Дисперсионный анализ трехфакторного опыта показал, что вклад уровня минерального питания (удобрения) в формирование степени поражения и распространения красно-бурой пятнистости составляет 45 и 19 % соответственно; погодных условий вегетационного периода – 12 и 31 %. Роль генотипа – 30 и 40 % при Fфакт. > Fтаб., p = 5 %. Рекомендуется при планировании урожайности овса до 4,0 т/га за счет внесения минеральных удобрений предусмотреть обработку фунгицидами против листостебельных болезней. При более высокой урожайности (от 4,0 т/га и выше) – использовать сорта овса интенсивного типа с генетической устойчивостью к красно-бурой пятнистости, например Новосибирский 5, Пегас, допущенные к использованию по Западно-Сибирскому региону.