Агрохимия, 2021, № 10, стр. 3-10

ВВЕДЕНИЕ

Из масличных культур, возделываемых для производства растительного масла, рапс занимает одно из ведущих мест в мире и в России, наряду с подсолнечником и соей. В Иркутской обл. в 2009–2014 гг. посевная площадь под этой культурой составляла 3.9–4.4 тыс. га, с 2015 по 2019 гг. – увеличилась до 27.7 тыс. га. В 2020 г. Министерство сельского хозяйства Иркутской обл. планировало довести площадь под яровым рапсом в регионе до 32.7 тыс. га [1]. В настоящее время рапс получил большую популярность в данном регионе, благодаря различным перспективным направлениям его использования: в качестве сырья для производства масла, источника белка для кормопроизводства, фитомелиоративной культуры в севооборотах, биосырья для пополнения энергоресурсов [2].

В целом почвенно-климатические условия региона подходят для возделывания ярового рапса, т.к. эта культура экологически пластична и устойчива к низким температурам воздуха. Однако неблагоприятные погодные условия и биотические факторы, довольно часто наблюдающиеся в Иркутской обл., способствуют повышению рисков возделывания рапса.

В регионе технология возделывания ярового рапса отработана, но возможности повышения устойчивости культуры к стрессам абиотического и биотического происхождения полностью не реализованы. В решении этой проблемы перспективу представляет применение регуляторов роста растений.

Регуляторы роста растений (РРР), в соответствии с принятой классификацией агрохимикатов, относятся к пестицидам, предназначенным для воздействия на рост и развитие растений, а также их устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды. Такое воздействие осуществляется через механизмы гормональной системы растений [3].

В разных регионах России и за рубежом на озимом и яровом рапсе были проведены исследования эффективности ряда РРР и биологически активных веществ. Результаты испытаний показали, что данные средства повышают биологический потенциал продуктивности культуры и ее устойчивость к различным стрессам [4–7].

Включение регуляторов роста растений в технологии возделывания сельскохозяйственных культур в настоящее время очень актуально, т.к. повышение экологической чистоты растениеводческой продукции с одновременным усилением адаптивных возможностей растений является насущной необходимостью. Одним из перспективных РРР является биологический регулятор роста растений Стиммунол ЕФ. Данный препарат разработан в ВНИИЗР на основе гибридной популяции компостного червя и является представителем новой группы фитоактиваторов, действие которых основано на элементах природного происхождения, имеющих сигнальную роль в регуляции жизнедеятельности растений. В состав Стиммунола ЕФ входит более 10 веществ сигнального действия (аминокислоты, амины карбоновых кислот, глюканы, полиненасыщенные жирные кислоты и др.), которые через активизацию работы генного аппарата, гормональной и иммунной систем растения вызывают изменения в его биохимическом и физиологическом состоянии. При использовании оптимальных технологических регламентов препарат оказывает комплексное положительное действие на растения. Он экологически безопасен как при производстве, так и практическом использовании [8].

В условиях Иркутской обл. Стиммунол ЕФ успешно прошел испытания на яровой пшенице и клевере. Наши исследования показали, что его применение позволяет повысить устойчивость растений к неблагоприятным условиям вегетационного периода, снизить стресс от поражения болезнями и повреждения вредителями, увеличить урожайность и улучшить качество растениеводческой продукции [9, 10].

На яровом рапсе Стиммунол ЕФ испытывали впервые. Поэтому основной целью работы была оценка эффективности регулятора роста растений Стиммунол ЕФ на данной культуре в условиях Иркутской обл., а именно: изучение характера действия препарата при различных технологических регламентах и нормах применения, подбор оптимальной дозировки для получения максимального урожая зеленой массы и маслосемян при обработке вегетирующих растений.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Полевые и лабораторные исследования проведены в Иркутском НИИСХ. Эффективность препарата исследовали в приближенных к производственным условиям полевых опытах в условиях стрессового воздействия на растения засухи.

Полевой опыт был заложен на опытном поле института в экспериментальном севообороте, на серой лесной почве тяжело-суглинистой по гранулометрическому составу, с содержанием гумуса в слое 0–30 см ≈5%, общего азота – 0.22, валового фосфора – 0.23%, рН_KCl 5.5, суммой поглощенных оснований – 21–25 мг-экв/100 г, гидролитической кислотностью –7.3–8.0 мг-экв/100 г, степенью насыщенности основаниями 73–83%, со средней обеспеченностью доступными формами фосфора и калия.

Предшественник – пар. Обработка почвы – отвальная вспашка на 20–22 см. Удобрения вносили в дозах N60P40K40. Использовали сорт ярового рапса Фрегат, норма высева – 3 млн всхожих семян/га, посев провели 10 мая 2018 г. Фаза развития растений в момент обработки – развитие главного стебля (цветонос главного стебля в равном положении с верхними листьями, единичные цветки открыты).

Площадь опытной делянки 30 м², расположение последовательное, повторность трехкратная. Обработку растений осуществляли однократно 18 июля путем опрыскивания ранцевым опрыскивателем “ЖУК”, расход рабочей жидкости – из расчета 300 л/га.

Схема опыта, варианты: 1 – контроль (без обработки), 2 – Стиммунол ЕФ, 20 мл/га, 3 – Стиммунол ЕФ, 30 мл/га, 4 – Стиммунол ЕФ, 40 мл/га, 5 – Стиммунол ЕФ, 50 мл/га.

Оценку эффективности Стиммунола ЕФ на рапсе проводили в соответствии с методическими указаниями по государственным испытаниям регуляторов роста, фунгицидов, антибиотиков и протравителей семян сельскохозяйственных культур [11, 12].

Определение зараженности семян болезнями в лабораторном опыте проводили во влажной камере (ГОСТ 12044-93), учет альтернариоза – в соответствии с рекомендациями Всероссийского института защиты растений [13].

Биологический урожай учитывали путем отбора проб с учетных площадок размером 1 м²: зеленой массы – в период цветения–образования стручков 8 августа, семян – 18 сентября. Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли методом дисперсионного анализа с применением пакета программ Snedecor V5 [14].

Метеорологические условия вегетационного периода в 2018 г. существенно отличались от среднемноголетних. Лето характеризовалось высоким температурным режимом, распределение осадков по периодам было неравномерным. В мае выпало осадков почти в 2 раза меньше среднемноголетней нормы, а среднесуточная температура воздуха была на 1.5°C выше. В июне осадков выпало в 2 раза меньше нормы, среднесуточная температура воздуха оказалась на 5.1°C выше. В июле также стояла жаркая погода, осадков выпало на 43.1 мм меньше нормы, температура была на 1.8°C выше. В августе осадков выпало на уровне нормы, среднесуточная температура воздуха во все декады значительно превышала среднемноголетние показатели. В целом за май–сентябрь сумма активных температур была на 405.8°C выше среднемноголетних показателей, а осадков за этот период выпало на 69.5 мм меньше.

Таким образом, наблюдались экстремальные метеоусловия: от всходов до августа растения испытывали недостаток влаги, во 2-й декаде августа осадки вообще отсутствовали.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Перед посевом на семенах ярового рапса были выявлены микромицеты из родов Alternaria, Bоtrytis, Fusarium, Penicillium. Как правило, на одном семени присутствовали грибы разных родов. Другие исследователи также отмечали заражение семян рапса этими патогенами [15, 16]. В лабораторном эксперименте при обработке семян Стиммунолом ЕФ в нормах применения 20 и 30 мл/т было установлено достаточно высокое иммунизирующее действие препарата на проростки рапса по отношению к комплексу заболеваний (рис. 1). Однако в отношении различных видов патогенов иммунизирующее действие препарата находилось в сильной зависимости от использованной дозировки. В отношении альтернариоза биологическая эффективность его варьировала в диапазоне от 8.5 до 65.7%, максимальная – при норме применения 30 мл/т. По отношению к серой гнили эффект достигал 83% при дозировках препарата 10 и 30 мл/т. Что касается фузариоза и пенициллеза, в использованных нормах применения препарат оказывал десенсибилизирующее действие на иммунную систему, что вызывало существенное увеличение пораженности проростков данными болезнями, особенно при высоких дозировках Стиммунола ЕФ (табл. 1). Снижение иммунизирующего действия препарата при повышенных дозировках отмечено и на других культурах [8].

Рис. 1.

Биологическая эффективность препарата Стиммунол ЕФ по отношению к комплексу заболеваний на начальных фазах развития растений ярового рапса при предпосевной обработке семян.

Статистически достоверное положительное влияние на ростовые процессы проростков рапса Стиммунол ЕФ оказал в дозировках 10 и 50 мл/т, а в нормах применения 20 и 50 мл/т – существенно стимулировал рост корневой системы (табл. 2). Основное внимание на начальном этапе исследований было сосредоточено на технологии обработки регулятором роста вегетирующих растений.

Известно, что регулятор роста Стиммунол ЕФ усиливает продуктивность фотосинтеза ассимиляционной поверхности листового аппарата растений в разных фазах их развития [8]. На рапсе в нашем опыте данный параметр исследовали через 3 нед после обработки. На количество пигментов в листьях рапса Стиммунол ЕФ влиял по-разному, в зависимости от нормы применения (табл. 3). Например, достоверное уменьшение содержания хлорофилла а было отмечено при опрыскивании растений препаратом в дозировках 30, 40, 50 мл/га, а увеличение содержания хлорофилла б наблюдали только при норме применения 20 мл/га, в остальных дозировках в данной фазе развития рапса препарат существенно не влиял на содержание пигментов фотосинтеза в листовом аппарате.

В Иркутской обл. и других регионах России в период вегетации отмечают поражение рапса пероноспорозом, фомозом, фузариозом, мучнистой росой, склеротиниозом, серой гнилью [17, 18]. В нашем полевом опыте в посеве рапса наибольшее влияние имел альтернариоз, распространенность которого составляла 100% (табл. 4). Препарат Стиммунол ЕФ, оказывая иммунизирующее действие на растения рапса, показал достаточно высокий защитный эффект по отношению к альтернариозу, снижая интенсивность поражения растений по сравнению с контролем. Установлено, что максимальное иммуноиндуцирующее действие препарата против альтернариоза проявилось при обработке рапса в период вегетации в норме применения 30 мл/га. В этой дозировке Стиммунол ЕФ снижал интенсивность развития заболевания на стеблях, листьях и стручках на 61.3, 57.7 и 52.0% соответственно. Таким образом, норма применения препарата 30 мл/га была оптимальной для проявления защитного эффекта препарата в отношении альтернариоза.

В полевом опыте обработка вегетирующих растений ярового рапса Стиммунолом ЕФ в фазе развития главного стебля (цветонос главного стебля в равном положении с верхними листьями, единичные цветки открыты) оказала достоверное положительное влияние на рост и развитие растений (табл. 5). За счет действия препарата по отношению к контролю увеличились высота растений (на 7.6–13.7%), площадь листьев (на 21.6–53.8%), количество цветоносных побегов (на 13.3–46.6%), количество стручков (на 8.0–47.2%), масса 1000 семян (на 2.4–7.3%). В результате повышения сохранности растений увеличилась густота их стояния на единицу площади (на 7.8–13.0%). Оценка влияния препарата Стиммунол ЕФ на густоту стеблестоя показала, что лучший результат был получен при норме применения 20 мл/га (увеличение на 13.0%), на площадь листьев – 50 мл/га (увеличение на 53.8%).

В результате полифункционального действия Стиммунола ЕФ на растения существенно увеличилась продуктивность зеленой массы культуры во всех вариантах норм применения препарата (на 42.4–51.5%). В целом однократная обработка Стиммунолом ЕФ позволила получить существенные прибавки урожайности зеленой массы – от 140 до 160 ц/га (табл. 6). Более результативными по влиянию на урожайность зеленой массы были нормы применения Стиммунола ЕФ 20 и 50 мл/га (на 48.5 и 51.5%).

Установлено существенное влияние препарата и на формирование генеративных органов. Урожайность маслосемян рапса после обработки Стиммунолом ЕФ увеличилась относительно контроля на 38.8–72.1%. Наиболее эффективной и статистически достоверной по влиянию на урожайность маслосемян была норма расхода 20 мл/га (увеличение относительно контроля на 72.1%).

Применение Стиммунола ЕФ на рапсе показало высокую экономическую эффективность. Наибольшую рентабельность при возделывании на зеленую массу (485%) показала обработка Стмммунолом ЕФ вегетирующих растений в норме применения 50 мл/га, при производстве семян – 20 мл/га (137%) при окупаемости затрат 5.85 и 2.37 раза соответственно (табл. 7).

В 2019 г. препарат был применен в производственных условиях ООО “Лебедяньское” на площади 145 га при однократной обработке (25 мл/га) в период вегетации в смеси с гербицидом Репер, ККР. При урожайности семян на эталонном участке (без использования стимулятора роста) 24.8 ц/га прибавка урожая составила 1.3 ц/га или 5.2%. Окупаемость затрат при этом составила 14.3 раза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время новый регулятор роста растений Стиммунол ЕФ находится на стадии государственных регистрационных испытаний. В результате исследований действия препарата Стиммунол ЕФ на растения ярового рапса в условиях Иркутской обл. можно сделать предварительные выводы. Полевые эксперименты при обработке препаратом ярового рапса в период вегетации показали положительное влияние препарата на сохранность растений (увеличение на 7.8–13.0%), их высоту (на 7.6–13.7%), количество цветоносных побегов (на 13.3–46.6%), площадь листьев (на 21.6–53.8%). Прибавка урожая зеленой массы составила 42.4–51.5% к контролю. Установлено существенное влияние препарата и на формирование генеративных органов. Относительно контроля увеличилось количество стручков на 8.0–50.0%, масса 1000 семян – на 38.8–72.1%. За счет иммунизирующего действия Стиммунола ЕФ при норме его применения 30 мл/га снижалась интенсивность поражения альтернариозом стеблей, листьев, стручков. Биологическая эффективность при данной дозировке препарата составила 61.3, 57.7 и 52.0% соответственно.

Повышение продуктивности рапса под влиянием Стимунола ЕФ достигалось за счет увеличения густоты стеблестоя, кустистости растений, их высоты и общей массы. Препарат можно также использовать и в посевах рапса в целях повышения продуктивности семян или маслосемян.

Проведенные расчеты показали, что использование биопрепарата на яровом рапсе дало высокий экономический эффект (окупаемость затрат при возделывании на зеленую массу 4.97–5.85, на маслосемена – 1.35–2.37 раза).

При изучении различных норм применения Стиммунола ЕФ был сделан вывод, что по совокупности наиболее важных показателей – стимулирующего, защитного и экономического эффектов, оптимальной для полифункционального положительного действия на растения ярового рапса является дозировка препарата 20 мл/га.