Агрохимия, 2019, № 7, стр. 45-51

ВВЕДЕНИЕ

В России картофель является одной из основных продовольственных и технических культур. Величина формируемого урожая сельскохозяйственных культур, в частности картофеля, определяется развитостью их вегетативной биомассы. Формирование мощной надземной биомассы растений обеспечивает накопление соответствующей массы продуктивных органов: т.е. насколько развита надземная часть растений картофеля, настолько развита их подземная часть [1]. В России картофель занимает более 2.1 млн га, его валовой сбор составляет 30.2 млн т, при этом средняя урожайность клубней в стране – ≈14–17 т/га, тогда как потенциальная возможность этой культуры позволяет получать урожаи в 30–40 т/га и более. В странах с развитым картофелеводством (Китае, США, Германии, Нидерландах) урожайность культуры достигает 23–46 т/га. Для удовлетворения потребности Россия ежегодно импортирует 500 тыс. т картофеля [2]. По данным Федеральной таможенной службы, объем импорта свежего картофеля в РФ в 2013 г. составлял 448 тыс. т, в 2014 – 690 тыс. т, в 2015 – 544 тыс. т, что составило 1.5–2.2% от валового производства картофеля в России [3].

В силу биологических особенностей культуры в процессе выращивания картофеля возникает ряд сложностей, связанных как с неустойчивыми погодными условиями, так и с высокой поражаемостью клубней грибными, бактериальными и вирусными патогенами.

Кроме того, в настоящее время в условиях ухудшения экологической ситуации немаловажное значение приобретает биологизация сельскохозяйственного производства. Поэтому в современных технологиях производства картофеля, наряду с традиционными органическими удобрениями и средствами защиты необходимо применять регуляторы роста растений нового поколения. Это оптимизирует питание, стимулирует рост и развитие растений, повышает устойчивость к неблагоприятным факторам среды и ряду патогенов, что способствует увеличению продуктивности картофеля и экологической безопасности агроценозов, а также является одним из основных факторов обеспечения высоких урожаев [4–7]. В сочетании с агроприемами рострегуляторы являются важными элементами практики органического земледелия [8].

К концу 1980-х гг. регуляторы роста растений (РРР) рассматривали как самостоятельный обширный класс физиологически активных веществ. Применение РРР стало качественно новым приемом производства в сельском хозяйстве, наиболее полно удовлетворяющим возрастающие требования к обеспечению безопасности пестицидов для здоровья человека, теплокровных животных, полезной фауны агроценозов [9]. Особенностью действия регуляторов роста является их способность интенсифицировать физиолого-биохимические процессы в растениях и одновременно повышать устойчивость к стрессам и болезням. Высокая физиологическая и фунгицидная активность многих РРР проявляется при низких концентрациях – 5–50 мг/га, при этом они не оказывают вредного влияния на почву и окружающую среду [10]. Многочисленными опытами отечественных и зарубежных исследователей доказано, что использование в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур биологически активных веществ, обладающих рострегулирующей, антистрессовой и иммунопротекторной активностью, позволяет решить ряд вопросов, связанных с повышением устойчивости культуры к неблагоприятным факторам среды и ряду патогенов [11]. Они влияют на жизненные процессы растений, фотосинтез, чувствительны к сортовым различиям и не оказывают токсического действия. Цель работы – изучение эффективности различных регуляторов роста растений на картофеле в Московской обл.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

В 2012–2014 гг. сотрудники отдела защиты ВНИИКХ провели исследование эффективности биологически активных веществ (РРР), разрешенных для применения в сельскохозяйственном производстве, для выявления наиболее эффективных препаратов на картофеле. Полевой и микрополевой опыты по изучению препаратов закладывали на экспериментальном поле ВНИИКХ (п. Красково, Люберецкий р-н, Московская обл.). Почва опытного поля – дерново-подзолистая супесчаная. Предшественником служили однолетние травы на зеленый корм. Органические удобрения под картофель не вносили, минеральные удобрения вносили под нарезку гребней из расчета N100P110K130. Обработка почвы: дискование в 2 следа с последующей зяблевой вспашкой, весенняя культивация, предпосадочная нарезка гребней. Посадку картофеля проводили в первой декаде мая клоновой сажалкой с шириной междурядий 75 см и густотой посадки 400 шт./100 м². Площадь опытных делянок: в полевом опыте – 25 м² (100 клубней картофеля), повторность трехкратная; в микрополевом – 12.5 м² (50 клубней), повторность четырехкратная. Размещение делянок рендомизированное.

В опытах высаживали картофель сорта Сантэ – среднеранний, универсального использования, высокоурожайный. Сорт устойчив к раку картофеля (возбудитель – гриб Synchytrium endobioticum) к золотистой картофельной цистообразующей нематоде (Globodera rostochiensis), вирусным болезням, ботва восприимчива к фитофторозу. Сорт среднеустойчив к обыкновенной парше, восприимчив к ризоктониозу и фомозу. Посадочный материал – клубни, отобранные в одной прогретой и перебранной семенной партии картофеля. Масса посадочных клубней – 70–80 г, глазки наклюнувшиеся.

Опрыскивание посадочных клубней и вегетирующих растений на опытных делянках проводили ранцевой аппаратурой “KWAZAR” с нормой расхода рабочей жидкости 10 л/т клубней и 300 л/га. Необходимые наблюдения и учеты осуществляли на 50-ти постоянных учетных растениях картофеля в каждой повторности.

Предуборочное скашивание ботвы проводили БД-4-7 в середине 2-й декады августа. Уборку урожая осуществляли картофелекопателем КТН-2Б с подбором клубней вручную в конце августа.

В исследовании использовали следующие регуляторы роста растений:

альбит, ТПС (действующие вещества препарата: поли-бета-гидроксимасляная кислота 6.2 г/кг + + магний сернокислый 29.8 г/кг + калий фосфорнокислый двухзамещенный 91.1 г/кг + калий азотнокислый 91.2 г/кг + карбамид 181.5 г/кг), зарегистрирован в качестве регулятора роста растений и фунгицида; крезацин, ВР (действующее вещество препарата – ортокрезоксиуксусной кислоты триэтаноламмониевая соль 475 г/л); рибав-Экстра, Р (действующие вещества – L-аланин 0.00152 г/л + L-глутаминновая кислота 0.00196 г/л); мивал-Агро, КРП (действующие вещества – ортокрезоксиуксусной кислоты триэтаноламмониевая соль 760 г/кг + 1-хлорметилсилатран 190 г/кг); энергия-М, КРП, таб. (действующие вещества – ортокрезоксиуксусной кислоты триэтаноламмониевая соль 855 г/кг + 1-хлорметилсилатран 95 г/кг); гибберсиб, П (действующее вещество – гиббереллиновых кислот натриевые соли 90 г/кг).

В опыте в варианте химического эталона применяли следующие фунгициды: максим, КС (действующее вещество – флудиоксонил 25 г/л); ридомил Голд Мц, ВДГ (действующие вещества – металаксил 8% + манкоцеб 64%); абига-Пик, ВС (действующее вещество – хлороксид меди 400 г/л). Рострегуляторы и фунгициды использовали для обработки клубней и вегетирующих растений согласно инструкциям их применения.

Опыты проводили в соответствии со стандартными методиками [12–17]. Статистическую обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа по [18]. Схема опыта представлена в табл. 1.

Агрометеорологические условия вегетационных периодов 2012–2013 гг. в целом были удовлетворительными для роста, развития и продуктивности картофеля; благоприятными для развития альтернариоза и фитофтороза и неблагоприятными для ризоктониоза. Агрометеорологические условия вегетационного периода 2014 г. в целом были не удовлетворительными для роста, развития и продуктивности картофеля; неблагоприятными для развития фитофтороза и благоприятными – для альтернариоза. Холодная и затяжная весна способствовала развитию ризоктониоза.

Распространенность болезней рассчитывали по формуле:

где Р – распространенность болезни, %; n – количество растений или клубней, пораженных болезнью; N – количество растений или клубней в пробе.

Степень развития болезней и повреждения ботвы рассчитывали по формуле:

где R – степень развития болезней или повреждения ботвы, %, $\sum {bt} $ – сумма произведений балла поражения или повреждения на количество растений или клубней, пораженных или поврежденных по этому баллу, n – количество растений или клубней в пробе, 7 – высший балл шкалы учета.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Учеты появления всходов картофеля, проведенные в конце мая (фенофаза начала всходов) показали, что количество всходов из клубней, обработанных РРР, составило 37.7–57.0%, в контроле – 32.2%: т.е. все регуляторы роста оказали положительное влияние, увеличив всхожесть на 17–77% по сравнению с контролем.

Результаты определения биометрических показателей растений картофеля, проведенного в фазе полного цветения, представлены в табл. 2. Из этих данных следует, что применение регуляторов роста в 2012–2014 гг. не оказало существенного влияния на высоту растений и число основных стеблей по сравнению с контролем. Некоторое увеличение числа основных стеблей по сравнению с контролем было отмечено в вариантах с применением препаратов энергия-М, мивал-Агро, крезацин на 2.6 и 5.1% соответственно. Отмечено положительное влияние регулятора роста растений энергия-М на увеличение ассимиляционной поверхности, числа и массы клубней, сформировавшихся к моменту цветения картофеля, массы ботвы по сравнению с контролем. Препарат гибберсиб способствовал увеличению ассимиляционной поверхности и массы формирующихся клубней под кустом. Дисперсионный анализ данных показал, что статистически достоверной разницы между вариантами опыта не было.

Погодные условия 2012 и 2014 гг., в отличие от 2013 г., были благоприятными для развития ризоктониоза. В среднем распространение заболевания в контрольном варианте составило 7.6%, в вариантах с применением регуляторов роста – 6.1–8.2% (табл. 3). Обработку клубней гибберсибом не проводили, т.к. в инструкции к препарату отсутствовала данная рекомендация. Применение химического препарата максим для обработки семенных клубней позволило снизить распространение ризоктониоза до 2.4%.

Погода июля–августа 2012–2014 гг. способствовала интенсивному поражению ботвы картофеля альтернариозом (табл. 4). Показано, что применение препаратов РРР позволило снизить степень развития и распространения альтернариоза только в начальной стадии его развития. Например, в середине июня 2012 г. распространение болезни в вариантах применения РРР было на 2.3–4.5% меньше, чем в контроле (7.6%). К середине июля растения во всех вариантах опыта были поражены альтернариозом в равной степени. Степень распространения составила: в контроле – 67.2, в опытных вариантах – 64.9–84.6%. Степень развития болезни в контроле была равна 27.8, в опытных вариантах – 28.2–36.6%. Самые низкие показатели 2013 г. были отмечены в вариантах применения препаратов энергия-М и крезацин (варианты 5 и 6). Однако ни один регулятор роста не превзошел по этим показателям химический эталон. К концу июля растения в контрольном варианте и в вариантах с применением регуляторов роста были поражены альтернариозом в равной степени. Степень распространения составила: в контроле – 74.4, в опытных вариантах – 85.5–73.9%. Степень развития болезни в контроле была равна 22.2, в опытных вариантах – 24.9–21.9%. В варианте, где применяли химическую обработку, степень распространения болезни составила 33.6% (что в 2 раза меньше контроля), а степень развития болезни была равна 7.5% (что в 3 раза меньше контроля). К концу вегетации 2014 г. во всех вариантах распространенность болезни составила 97.2–100%, степень развития – 56.4–58.7%. В варианте, где применяли химическую защиту, болезнь на растениях появилась только в 3‑й декаде июля. К концу вегетации применение химических препаратов позволило снизить распространение болезни в 2 раза, а степень ее развития – в 3.6 раза.

В 2012 г. фитофтороз проявился поздно и носил очаговый характер. В контроле распространение болезни составило 3.9%, степень развития – 0.5%. Существенной разницы между вариантами не было отмечено. Погодные условия 2013 г. способствовали развитию фитофтороза. Данные учетов развития и распространения фитофтороза представлены в табл. 5.

В контроле во второй половине июля распространенность болезни была равна 22.5%, степень развития – 6.7%. В этот период в вариантах применения РРР отмечено снижение данных показателей: степень распространения менялась в пределах 17.5–19.3%, степень развития болезни – 4.0–5.1%. Существенной разницы между вариантами не отмечено. Химические препараты полностью защитили растения от болезни. Во время 2-го учета были отмечены единичные пораженные растения в варианте химического эталона. К середине августа (последний учет) распространенность болезни в контроле и в вариантах применения РРР достигла 100%, а в варианте химического эталона была равна 44.8%. Разницы в степени развития болезни между контролем и вариантами применения РРР также не было отмечено. В контроле степень развития болезни была равна 66.6, в вариантах применения РРР – 64–67, в варианте химического эталона –12.2%. Погодные условия 2014 г. не способствовали развитию фитофтороза на растениях картофеля.

Данные учетов урожайности показали, что в агроклиматических условиях 2012–2014 гг. изученные РРР не оказали заметного стимулирующего действия на урожайность картофеля (табл. 6). Прибавка урожая была получена только в варианте применения химических средств защиты.

ВЫВОДЫ

1. Результаты трехлетнего исследования в различных погодных условиях показали, что испытанные регуляторы роста растений (РРР) (препараты альбит, рибав-Экстра, мивал-Агро, энергия-М, крезацин, гибберсиб) оказали положительное влияние на растения картофеля сорта Сантэ, увеличив всхожесть клубней на 17–77% по сравнению с контролем.

2. Отмечено защитное действие препаратов рострегуляторов на распространение и степень развития альтернариоза в начальной стадии по сравнению с контрольным вариантом.

3. Не выявлено влияния РРР на снижение развития и распространения фитофтороза ни в годы с депрессивным характером развития болезни (2012, 2014 гг.), ни в год с ее активным развитием (2013 г.).

4. Отмечено, что в условиях, способствующих развитию ризоктониоза (2012, 2014 гг.), обработка клубней препаратами РРР снижала распространение этой болезни. Если погодные условия не способствовали развитию ризоктониоза, то эффект от применения препаратов РРР снижался (2013 г.).