Влияние биопрепаратов на начальные ростовые процессы семян сои

Вве^ение. Наиболее критичный период ^изни растений – это начальный этап онтогенеза, а именно процесс прорастания семян растений. Этот период и обеспечивает вы^иваемость растений в процессе вегетации, что однозначно сказывается на конечном результате как в количественном, так и в качественном выра^ении. Несмотря на многочисленные исследования в данной области, эта тема остается актуальной и открытой по настоящее время и является одной из главных задач в мировом растениеводстве.

Необходимо уделять дол^ное внимание применению новых агротехнологических приёмов при возделывании сельскохозяйственных растений на начальных фазах онтогенеза с целью создания благоприятных условий для прохо^дения последующих стадий роста и развития. Одним из ва^нейших направлений совершенствования технологий возделывания культурных растений является применение средств управления биологическими процессами с помощью микроэлементов и аминокислотных биостимуляторов, которые являются следующей ступенью управления вегетацией и продукционным процессом, когда возмо^ности удобрений, пестицидов и традиционной агротехники исчерпаны, и (или) ухудшают экологическую ситуацию, и (или) увеличивают энергозатраты в земледелии и т.п. [1].

Следует отметить, что предпосевная обработка семян микроудобрениями, аминокислотными биостимуляторами и микробиологическими инокулянтами, характеризующаяся как щадящий способ с минимизированными дозами внесения, весьма перспективна с экологической точки зрения и мо^ет стать существенной и ценной составной частью современных эффективных технологических систем возделывания сельскохозяйственных культур [2].

Весьма актуально это и для сои как одной из наиболее значимых белковомасличных культур мирового масштаба [3, 4]. Поэтому создание эффективных биологизированных предпосевных приемов обработки семян сои на фоне условий современного абсолютного «химического» земледелия имеет теоретическое и практическое значение в конструировании агробиоценозов на биологической платформе.

Целью работы являлось изучение в лабораторных условиях влияния предпосевной обработки аминокислотными биостимуляторами и микробиологическими инокулянтами ростовых процессов на начальных этапах развития растений перспективных сортов сои.

Услови^, материалы и мето^ы. Исследования были проведены в рамках выполнения государственных научных исследований (№ 0466-2019-0001) на базе ФГБНУ ФНЦ ЗБК Орловской области.

Объектами исследований являлись перспективные сорта сои северного экотипа орловской селекции: Ланцетная (включен в реестр допущенных в 2005 г.), Зуша (в 2015 г.), Мезенка (в 2016 г.) и Осмонь (в 2018 г.).

В качестве контроля использовали необработанные семена и семена, обработанные фунгицидным протравителем, содер^ащим имазалил (10%) и тебуконазол (6%) (0,4 л/т), направленным на борьбу с фузариозной корневой гнилью, аскохитозом, фузариозом и плесневением семян, заблаговременно за 10 дней до посева. Семена в опытных вариантах были обработаны в день посева аминокислотным биостимулятором Биостим Старт (1,0 л/га), содер^ащим N, P 2 O 5 , K 2 O, MgO, Fe, Mn, Zn, Cu, Mo, а так^е микробиологическим удобрением Нитрофикс (2 кг(л)/т) на основе гамма-стерилизованного торфа, имеющем в своем составе в том числе и ^ивые клетки бактерии Bradyrhizobium japonicum .

Ка^дый вариант опыта состоял из 100 семян. Повторность – 4-х кратная.

Исследование процесса набухания определяли массовым методом [5].

Энергию прорастания и оценку ростовых характеристик на начальном этапе роста растений семян сои проводили методом проращивания в рулонах при переменной температуре 20-30ºС, в темноте по ГОСТ 12038-84 [6], учитывая в различные периоды проращивания морфометрические показатели проростков.

Результаты и обсуждение. Энергичные обменные процессы у семян растений активизируются вскоре после помещения их в условия, благоприятные для роста и развития. Несомненно, большинство приемов предпосевной обработки семян позволяет усилить интенсивность метаболических процессов при прорастании с эффективной мобилизацией запасных веществ под действием соответствующих активных ферментов [7]. В результате инициируется рост проростков, качество которого, как следствие, влияет на развитие, ^изнеспособность и продуктивность растений.

Изучение в лабораторных условиях ростовых процессов на начальных этапах развития растений позволяет нивелировать влияние барьеров экологической неоднородности окру^ающей среды.

Полученные результаты показывают, что Биостим Старт поло^ительно влияет на процесс прорастания семян да^е при совместном применении с фунгицидным протравителем. В результате использования аминокислотного биостимулятора катализируется процесс поглощения семенами воды, происходит укорачивание лаг-периода по сравнению с контролем и с вариантом использования фунгицидного протравителя, что приводит к более быстрой активации ферментов, усиливающих распад запасных питательных веществ, необходимых зародышу для интенсификации всех биохимических реакций в процессе первоначального роста и развития. В варианте с использованием Биостим Старт наблюдалось сни^ение водопоступления к 10 часам у сорта Зуша и к 8 часам у сорта Осмонь (табл. 1), тогда как обработка семян фунгицидным протравителем тормозит процесс поглощения семенами воды, в том числе и в сравнении с контролем.

Таблица 1 – Скорость процесса поглощения воды семенами сои в различных условиях

Часы набухания семян	Возрастание средней массы семян в п			роцессе поглощения воды, г/100 шт.
	Осмонь			Зуша
	К	ФП	ФП+БС	К	ФП	ФП+БС
0	13,333	13,333	13,333	15,385	15,385	15,385
1	16,663	16,530	16,759	24,615	28,231	29,340
2	22,231	20, 008	21,114	29,231	30,794	33,846
3	24,443	24,289	27,291	32,308	34,923	33,740
4	25,591	24,942	27,536	33,846	35,260	35,384
6	27,778	26,630	27,982	38,462	38,530	39,897
8	27,911	27,437	28,113	38,872	39,237	40,146
10	28,007	27,851	28,490	39,940	41,538	42,076
24	28,630	28,513	28,620	40,317	42,010	42,385

Примечание: К – контроль, ФП – фунгицидный протравитель, ФП+БС – фунгицидный протравительт + БиостимСтарт.

Биопрепарат оказал поло^ительное влияние на формирование проростков растений сои. Исследования показали, что контрольные образцы заметно уступали в показателях биомассы (гр/1 пог. см проростка) от растений, семена которых были обработаны. На опытном варианте этот показатель превышает контроль на 78 % у обоих сортов на 12-е сутки проращивания (табл. 2).

Таблица 2 – Морфометрические показатели растений сои в зависимости от обработки семян (в среднем на 1 растение)

Варианты опыта	Длина корешка, см		Длина ростка, см		Биомасса корешков, г		Биомасса ростков, г
	Сутки проращивания
	6-ые	12-ые	6-ые	12-ые	6-ые	12-ые	6-ые	12-ые
Зуша
Контроль	5,2	22,4	3,0	37,2	0,11	0,3	0,15	1,4
Фунгицидный протравитель+ Биостим Старт (баковая смесь)	4,6	22,0	1,0	6,0	0,16	0,5	0,05	1,0
Осмонь
Контроль	7,1	22,8	4,5	30,2	0,07	0,18	0,16	1,22
Фунгицидный протравитель+ Биостим Старт (баковая смесь)	5,4	20,3	1,0	4,25	0,13	0,4	0,03	0,7

Проростки обработанных семян характеризуются более мощной корневой системой с явной визуализацией массового образования боковых корешков в сравнении с контролями с водой и с фунгицидным протравителем (рис. 1).

К1                       К2                    ОП

Рисунок 1 – Корешки проростков при микроскопировании с использованием Микмед-6 в проходящем свете с освещением по методу светлого поля: К1 – вода, К2 – фунгицидный протравитель, ОП – фунгицидный протравительт+БиостимСтарт

Инокуляция семян сои так^е является биопредпосевной обработкой: помимо дополнительного обеспечения растений зернобобовых культур азотным питанием за счет эффективных штаммов симбиотических азотфиксирующих бактерий, участвующих в образовании клубеньков на поверхности корневой системы вегетирующих растений, она приводит к активации начальных ростовых процессов (табл. 3).

Таблица 3 – Энергия прорастания семян сои в зависимости от предпосевной обработки (средние значения данных)

Вариант	Способ внесения	Энергия прорастания, %				Масса корешка 1 растения на 3-ий день прорастания, мг
		Сорта сои
		1	2	3	4	1	2	3	4
Контроль		80	93	83	93	16	20	20	26
Нитрофикс	Сухое опыливание	93	93	93	100	17	30	28	37
	Опрыскивание (расход рабочей ^идкости 8-10 л/т)	77	93	93	97	36	34	47	38
	Опрыскивание (расход рабочей ^идкости 8-10 л/т + Статик-прилипатель 0,85 л/т)	80	93	90	97	42	42	35	40

Примечание: 1 – Мезенка, 2 – Ланцетная, 3 – Осмонь, 4 – Зуша

Инокуляция семян сои привела к увеличению энергии прорастания. Наиболее выра^енный стимулирующий эффект был отмечен при способе внесения микробиологического препарата в виде опрыскивания (табл. 4).

Таблица 4 – Длина и масса проростков семян сои в зависимости от предпосевной обработки на 7-ой день проращивания (в среднем на 1 растение)

Вариант	Длина проростка, г / стимулирующий эффект, %				Биомасса проростка, г / стимулирующий эффект, %
	Сорта сои
	1	2	3	4	1	2	3	4
Контроль	6,07/-	6,0/-	6,09/-	5,36/-	0,163/-	0,212/-	0,2/-	0,198/-
Нитрофикс (сухое опыливание)	6,714/ 10,6	6,9/ 15,0	4,89/ -	5,56/ 3,7	0,162/ -	0,22/ 3,8	0,145/ -	0,196/ -
Нитрофикс (опрыскивание)	7,57/ 24,7	8,7/ 45,0	7,71/ 26,6	5,66/ 5,6	0,17/ 4,3	0,256/ 20,8	0,212/ 6,0	0,232/ 17,2
Нитрофикс + Статик (опрыскивание)	9,75/ 60,6	6,3/ 5,0	7,46/ 22,5	6,24/ 6,24	0,253/ 55,2	0,228/ 7,6	0,182/ -	0,216/ 9,1

Примечание: 1 – Мезенка, 2 – Ланцетная, 3 – Осмонь, 4 – Зуша

Интегральными показателями развития семян являются длина и биомасса проростков. Было установлено, что эти показатели проростков из семян, обработанных биопрепаратом при использовании рабочего раствора, были выше контрольного варианта у всех исследуемых сортов сои. Масса проростков, которые развились из семян при использовании рабочего раствора микробиологического препарата совместно с прилипателем-стабилизатором превышала показатели контрольного варианта на 24,0% у сортов Мезенка, Ланцетная и Зуша, а длина проростков – на 23,6% в среднем по всем сортам. Вариант использования микробиопрепарата в виде сухого порошка был менее эффективным – отмечено увеличение массы проростков только у сорта Ланцетной на 3,8%, а длины проростков в среднем на 9,8% у сортов Мезенка, Ланцетная и Зуша.

Выво^ы. Мо^но сделать вывод о поло^ительном влиянии исследуемых биопрепаратов на активацию биохимических, и как следствие, морфофизических, процессов при прорастании семян да^е на фоне использования химических фунгицидов. Биопрепараты стимулируют формирование мощной корневой системы, способной максимально использовать питательные вещества из окру^ающей среды на ранних этапах онтогенеза. Это, в свою очередь, способствует реализации высокой потенциальной продуктивности современных сортов сои, что приведет к высоким показателям уро^айности зернобобовых культур как в количественном, так и в качественном выра^ении.