ОСОБЕННОСТИ ОСЕННЕГО РАЗВИТИЯ ТРИТИКАЛЕ ОЗИМОЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПРЕДУРАЛЬЯ
ОСОБЕННОСТИ ОСЕННЕГО РАЗВИТИЯ ТРИТИКАЛЕ ОЗИМОЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПРЕДУРАЛЬЯ
Аннотация
В статье представлены результаты исследования полевой всхожести и оценка состояния растений сортов озимой тритикале Цекад 90 и Сибард в период осенней вегетации. Исследования проведены на опытном поле Пермского НИИСХ – филиала ПФИЦ УрО РАН в контрастных условиях 2022 и 2023 годов. Установлено, что продолжительность осенней вегетации за два года исследований варьировала от 54 до 59 дней, сумма положительных среднесуточных температур составила 571,8-615,4 ℃. Полевая всхожесть в среднем за годы исследований зафиксирована по сорту Цекад 90 на уровне 70%, по сорту Сибард – 73% и в большей степени зависела от метеорологических условий в период посев-всходы. На кустистость растений перед уходом в зиму существенное влияние оказали способ и срок применения биологического препарата. Наибольшая кустистость растений 3,6 и 3,5 побега на растении отмечена в вариантах с обработкой семян и совместной обработкой семян и посевов соответственно, что на 0,3 и 0,2 побега выше, чем в варианте без обработки. Формирование длины побега зависело от погодных условий во время осенней вегетации и составило в зависимости от вариантов опыта от 17,2 до 19,7 см. Наибольшее содержание сахаров в узле кущения растений отмечено в варианте с совместной обработкой семян и посевов осенью – 24,03% на абсолютно сухое вещество. Таким образом, применение комплексной обработки семян и осеннего опрыскивания посевов биологическими препаратами положительно воздействует на подготовку растений к неблагоприятным условиям зимнего периода.
1. Введение
Основная задача современного сельского хозяйства – это увеличение производства зерна. Это возможно за счёт совершенствования технологии возделывания зерновых культур, внедрения в производство новых культур и сортов. Озимая тритикале является сравнительно новой для Пермского края культурой, но активно внедряется в сельскохозяйственные организации региона . Она представляет собой созданный человеком гибрид пшеницы и ржи, который сочетает в себе высокую потенциальную урожайность, устойчивость к различным болезням, нетребовательность к условиям произрастания. По данным ряда исследователей, урожайность озимой тритикале в различных регионах нашей страны достигает 9-12 т/га , . По данным Г.П. Майсак , в условиях Пермского края данная культура может формировать до 7,2 т/га зерна. Однако, по данным Министерства агропромышленного комплекса Пермского края, урожайность зерна в хозяйствах края находится в пределах 1,5-2,0 т/га . К современным способам повышения урожайности сельскохозяйственных культур относят применение в технологии возделывания биологических препаратов, которые могут влиять на ростовые процессы в растениях, повышают их устойчивость к биотическим и абиотическим факторам внешней среды без нагрузки для окружающей среды. Эффективность агропрепаратов во многом зависит от способа и срока их применения – перспективными приёмами являются обработка семян, опрыскивание посевов во время вегетации и комплексные обработки. В различных регионах страны получены положительные результаты применения в технологии возделывания озимой тритикале биологических препаратов – прибавка урожайности культуры составила 0,14-1,10 т/га , , . Таким образом, применение биологических препаратов может быть перспективным направлением в развитии адаптивной технологии возделывания озимой тритикале в условиях Среднего Предуралья. У озимых культур большое значение в формировании урожайности несет осенний период вегетации, когда растения формируют оптимальную густоту всходов, кустистость и проходят необходимый период закаливания.
Цель исследований – изучить влияние биологических препаратов на рост и развитие озимой тритикале в осенний период вегетации. Следует отметить, что в Пермском крае данный вопрос не изучался.
2. Методы и принципы исследования
Экспериментальная работа проведена в течение 2022-2023 гг. на опытном поле Пермского НИИСХ – филиала ПФИЦ УрО РАН. Объектом исследований выбраны сорта озимой тритикале Цекад 90 (оригинатор ИЦиГ СО РАН) и перспективный сорт Сибард селекции УрФАНИЦ УрО РАН. В качестве биологических препаратов использовали «Альбит, ТПС» – регулятор роста, биофунгидид и «ЭКО-СП» – агрохимикат на основе гумусовых веществ.
Опыт заложен методом расщепленных делянок, расположение вариантов систематическое, повторность четырехкратная со следующей схемой: фактор А – сорт озимой тритикале: А1 – Цекад 90; А2 – Сибард; фактор В – биологический препарат: В1 – «Альбит, ТПС»; В2 – «ЭКО-СП»; фактор С – способы и сроки обработки: С1 – без обработки (контроль); С2 – обработка семян; С3 – обработка семян + обработка посевов осенью; С4 – обработка посевов осенью; С5 – обработка семян + обработка посевов весной; С6 – обработка посевов весной. Опыт проводили в соответствии с рекомендациями Доспехова , Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур .
Почва опытных участков дерново-подзолистая тяжелосуглинистая, среднеокультуренная со следующими характеристиками пахотного слоя: содержание гумуса составило 2,47-2,57%, pH сол. – 4,70-5,32, Нг – 2,95-4,08 мг/экв на 100 г почвы, S – 22,7-25,0 мг/экв на 100 г почвы, V – 86-88% с содержанием подвижного фосфора 33-181 мг/кг почвы, подвижного калия – 156-314 мг/кг почвы.
Предшественником в оба года исследований был чистый пар. Обработка почвы – общепринятая для озимых зерновых культур в Среднем Предуралье. Минеральные удобрения в дозе N45P45K45 внесены под предпосевную культивацию. Закладку опыта провели в 2022 году 25 августа, 2023 году – 24 августа. Данный срок является оптимальным для посева озимой тритикале в условиях Пермского края . Норма высева 5 млн/га всхожих семян. Способ посева – рядовой. Учётная площадь делянки – 33 м2. Перед посевом проведена обработка семян биопрепаратами вручную, расход рабочего раствора составил 10 л/т. Осеннее опрыскивание посевов проведено в фазе начала кущения растений согласно схеме опыта ранцевым опрыскивателем, расход рабочего раствора – 200 л/га. После прекращения вегетации в вариантах опыта С1 – С4 выкапывали растения, отмывали, определяли длину растений и количество побегов кущения, в аналитической лаборатории проводили определение содержания сахаров в зоне узла кущения.
Рисунок 1 - Метеорологические условия за период вегетации
Примечание: 2022-2023 гг
3. Основные результаты
Важным показателем в формировании урожайности культур является полевая всхожесть. На величину данного показателя влияют такие факторы как метеорологические условия, сортовые и биологические особенности культуры, приёмы агротехники. По данным ряда исследователей, обработка семян биологическими препаратами приводит к увеличению полевой всхожести зерновых культур на 2-14% , , . В условиях Среднего Предуралья данных по влиянию биопрепаратов на полевую всхожесть озимой тритикале нами не найдено.
В 2022 году набухание и прорастание семян озимой тритикале происходило медленно в результате дефицита влаги в почве. В среднем по опыту полевая всхожесть у сорта Цекад 90 составила 56%, у сорта Сибард – 60%. Это обусловлено неблагоприятными условиями в период посев-всходы, когда наблюдалось недостаточное увлажнение почвы (ГТК=0,5). Межфазный период посев-всходы у сорта Цекад 90 составил 15-16 дней, у сорта Сибард – от 17 до 19 дней. Существенного влияния изучаемые в опыте факторы на изменчивость показателя полевой всхожести не оказали.
Осенью 2023 года сложились более благоприятные условия для прорастания семян – среднесуточные температуры были близки к среднемноголетним показателям, ГТК = 2,0. Полевая всхожесть озимой тритикале варьировала от 79 до 87%. В среднем у сорта Цекад 90 она составила 82%, у сорта Сибард – 84%. Изучаемые в опыте факторы не оказали существенного влияния на величину данного показателя. Межфазный период посев-всходы у сорта Цекад 90 варьировал от 11 до 12 дней, у сорта Сибард – от 13 до 14 дней. В среднем за два года исследований влияния изучаемых в опыте факторов на изменчивость показателя полевой всхожести озимой тритикале не установлено, в большей степени она зависела от метеорологических условий. Средние значения по данному показателю по сорту Цекад 90 составили 69%, по сорту Сибард – 72%.
Для успешной перезимовки озимых зерновых культур растения с осени должны хорошо раскуститься и пройти все стадии закалки. Для этого необходимо, чтобы период осенней вегетации (от посева до прекращения вегетации) продолжался не менее 45-50 дней, а сумма положительных среднесуточных температур воздуха составила 400-500ºС . В наших исследованиях в условиях 2022 года этот период составил 54 дня с суммой положительных среднесуточных температур 571,8 ℃, в условиях 2023 года – 59 дней и 615,4 ℃. Полученные данные согласуются с результатами Г.П. Майсак , где в среднем за 2006-2008 гг. этот период у сорта Цекад 90 составил 52 дня с суммой положительных температур 511 ℃.
Кустистость растений – дополнительный источник увеличения урожайности культур. По данным исследований, проведенных в условиях Пермского края, наибольшую и устойчивую урожайность зерна озимая тритикале формирует при наличии на растении перед уходом в зиму 2,2-2,7 побегов , . Анализ особенностей побегообразования показал, что изучаемые в опыте сроки и способы применения препаратов существенно воздействовали на данный процесс (таблица 1).
Таблица 1 - Количество побегов на растениях сортов озимой тритикале перед уходом в зиму в зависимости от препарата, срока и способа его применения
Сорт тритикале озимой (А) | Препарат (В) | Срок и способ применения препарата (С) | µ АВ | µ В | µ А | |||
С1 | С2 | С3 | С4 | |||||
Цекад 90 | Альбит | 3,7 | 3,6 | 3,6 | 3,3 | 3,6 | 3,3 | 3,6 |
ЭКО СП | 3,9 | 4,0 | 3,6 | 3,4 | 3,7 | 3,5 | ||
Среднее по А1С | 3,8 | 3,8 | 3,6 | 3,4 | - | - | - | |
Сибард | Альбит | 3,0 | 2,9 | 3,2 | 3,1 | 3,0 | - | 3,2 |
ЭКО СП | 2,8 | 3,6 | 3,5 | 3,3 | 3,3 | - | ||
Среднее по А2С | 2,9 | 3,2 | 3,4 | 3,2 | - | - | - | |
Среднее по С | 3,3 | 3,6 | 3,5 | 3,3 | - | - | - | |
НСР05 г. э. А | Fф< F05 | НСР05 ч. р. А | Fф< F05 | - | - | - | ||
В | Fф< F05 | В | Fф< F05 | - | - | - | ||
С | 0,2 | С | 0,5 | - | - | - |
Примечание: 2022-2023 гг
В среднем за два года исследований к существенному увеличению кустистости растений привели следующие варианты: обработка семян и совместное применение обработки семян и посевов осенью на 0,3 и 0,2 побега соответственно (НСР05 = 0,2).
На сорте Сибард все изучаемые способы применения биопрепаратов привели к существенному повышению кустистости на 0,3-0,5 шт. (НСР05 = 0,2). Аналогичная закономерность отмечена при применении препарата ЭКО-СП на данном сорте (НСР05 = 0,5), при использовании препарата Альбит, ТПС полученные результаты находятся в пределах ошибки опыта.
На длину побегов озимой тритикале в оба года исследований оказали влияние погодные условия в период осенней вегетации. В среднем за два года исследований высота растений сорта Цекад 90 составила 18,6 см, сорта Сибард – 18,3 см (таблица 2), что на 6,9 см выше показателей, полученных Г.П. Майсак в 2011-2013 гг. Можно предположить, что используемые биопрепараты стимулируют рост растений.
Таблица 2 - Длина побегов растений сортов озимой тритикале перед уходом посева в зависимости от препарата, срока и способа его применения
Сорт тритикале озимой (А) | Препарат (В) | Срок и способ применения препарата (С) | µ АВ | µ В | µ А | |||
С1 | С2 | С3 | С4 | |||||
Цекад 90, см | Альбит | 19,0 | 18,6 | 18,8 | 18,0 | 18,6 | 18,5 | 18,6 |
ЭКО СП | 18,8 | 18,7 | 17,5 | 19,7 | 18,7 | 18,4 | ||
Среднее по А1С, см | 18,9 | 18,6 | 18,2 | 18,8 | - | - | - | |
Сибард, см | Альбит | 19,0 | 18,4 | 18,4 | 17,8 | 18,4 | - | 18,3 |
ЭКО СП | 19,4 | 17,8 | 18,6 | 17,2 | 18,2 | - | ||
Среднее по А2С, см | 19,2 | 18,1 | 18,5 | 17,5 | - | - | - | |
Среднее по С, см | 19,1 | 18,4 | 18,3 | 18,2 | - | - | - | |
НСР05 г. э. А | Fф< F05 | НСР05 ч. р. А | Fф< F05 | - | - | - | ||
В | Fф< F05 | В | Fф< F05 | - | - | - | ||
С | Fф< F05 | С | Fф< F05 | - | - | - |
Примечание: 2022-2023 гг
Важным критерием к устойчивости озимых культур к неблагоприятным условиям перезимовки является уровень накопления сахаров. Содержание сахаров в узле кущения растений озимой тритикале перед уходим в зиму в среднем за два года исследований представлено в таблице 3.
Таблица 3 - Содержание сахаров в узле кущения растений сортов озимой тритикале перед уходом в зиму в зависимости от препарата, срока и способа его применения
Сорт тритикале озимой (А) | Препарат (В) | Срок и способ применения препарата (С) | µ АВ | µ В | µ А | |||
С1 | С2 | С3 | С4 | |||||
Цекад 90, % | Альбит | 22,17 | 24,48 | 24,39 | 23,80 | 23,71 | 23,55 | 23,40 |
ЭКО СП | 24,15 | 21,29 | 24,52 | 22,42 | 23,10 | 22,83 | ||
Среднее по А1С, % | 23,16 | 22,88 | 24,46 | 23,11 | - | - | - | |
Сибард, % | Альбит | 22,38 | 24,34 | 24,13 | 22,73 | 23,40 | - | 22,98 |
ЭКО СП | 21,50 | 23,97 | 23,10 | 21,73 | 22,58 | - | ||
Среднее по А2С, % | 21,94 | 24,16 | 23,62 | 22,23 | - | - | - | |
Среднее по С, % | 22,55 | 23,52 | 24,03 | 22,67 | - | - | - | |
НСР05 г.э. А | Fф< F05 | НСР05 ч.р. А | Fф< F05 | - | - | - | ||
В | Fф< F05 | В | Fф< F05 | - | - | - | ||
С | 1,29 | С | 2,58 | - | - | - |
Примечание: 2022-2023 гг
Выбор сорта и препарата оказали равноценное влияние на величину данного показателя. Существенное влияние оказал способ применения биологического препарата. В среднем по фактору С наибольшее содержание сахаров 24,03% отмечено в варианте совместной обработки семян и осеннего опрыскивания, выявлено существенное повышение содержания сахаров на 1,48% по сравнению с вариантом без обработки и на 1,36% в варианте с применением только опрыскивания растений (НСР05=1,29). На сорте Цекад 90 к существенному повышению уровня сахаров на 1,30% привела комплексная обработка семян и посевов. На сорте Сибард наибольшее содержание сахаров отмечено в вариантах с обработкой семян и совместной обработкой семян и посевов – 23,52-24,03%, что на 1,68-2,12% выше, чем без обработки (НСР05=1,29).
4. Заключение
Исследованиями за 2022-2023 гг. установлено, что полевая всхожесть семян сортов тритикале озимой зависела от гидротермических условий. В среднем за два года исследований полевая всхожесть сорта Цекад 90 составила 69%, у сорта Сибард – 72%. Рост и развитие растений сортов тритикале озимой в осенний период вегетации зависело от способов применения биопрепаратов. Применение комплексной обработки семян и посевов в осенний период биологическими препаратами положительно воздействует на подготовку растений к неблагоприятным условиям зимнего периода, установлено увеличение кустистости растений и содержания сахаров в узлах кущения перед уходом в зиму.