Агрохимия, 2023, № 1, стр. 57-65

ВВЕДЕНИЕ

Серьезной проблемой, которая может возникнуть в период высадки рассады табака в поле, является ухудшение погодных условий, препятствующих проведению мероприятия в оптимальные сроки, в результате чего происходит вытягивание растений. Приостановка роста табака важна и для поэтапной высадки рассады в поле. Конечно, можно проводить посев табака в разные сроки для высадки в разные сроки, однако установлено, что поздние посевы часто совпадают с высокими температурами воздуха, которые способствуют пересыханию парникового грунта, что губительно влияет на нежные всходы табака. Поэтому целесообразнее высевать табак раньше и при необходимости сдерживать его рост. В целях предотвращения перерастания рассады рекомендовано применять ретарданты. Данные препараты являются регуляторами роста химического происхождения, действие которых проявляется в ингибировании линейного роста стеблей, уменьшении вытягивания междоузлий. Данный механизм является противоположным влиянию фитогормонов гиббереллинов. На фоне замедления роста растения, укорачивания и утолщения, т.е. повышения прочности стебля, отмечено увеличение количества придаточных корней, что повышает устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды, особенно это важно для пересадочной культуры в период приживания в поле, к которой и принадлежит табак.

Ретардантными свойствами обладает около тысячи химических соединений, большинство из которых относят к 4-м группам веществ. Четвертичные ониевые соединения, среди которых наиболее популярен хлормекватхлорид или хлорхолинхлорид (ТУР или ССС) и морфол, ретардантный эффект которых обусловлен способностью прерывать биосинтез гиббереллинов у зерновых культур. Механизм действия производных гидразина не связан с влиянием на синтез гиббереллинов, а обусловлен подавлением гормональной активности. Препараты группы производных триазола блокируют биосинтез гиббереллинов. Этиленпродуцирующие препараты не прерывают биосинтез гиббереллина, но их действие связано с антигиббереллиновым эффектом [1].

Одно из распространенных направлений использования ретардантов как в нашей стране, так и за рубежом – это предотвращение полегания зерновых культур. Применяют ретарданты ЦеЦеЦе 750, Моддус, Spermine и Paclobutrazol до фазы появления колоса [2, 3]. Обработки ретардантом, например препаратом Фоликур, применяют для повышения урожайности и перезимовки растений озимого рапса [4]. Целенаправленно, для повышения качества сырья лекарственных растений (ромашки аптечной, змееголовника молдавского, пажитника сенного) применяют ретардант нового поколения Харди на основе эпибрассинолидов и α-дифенолов, являющихся естественными для растений соединениями. При этом в сырье не накапливаются несвойственные данному виду растений химические соединения, отмечено увеличение урожайности семян и повышение выхода эфирного масла [5–7]. Также распространено применение ретардантов на рассадных культурах. Например, опрыскивание растений томатов препаратом ТУР уменьшает высоту растений на 15–22%, усиливает рост корневой системы. При этом отмечено повышение содержания хлорофилла в листьях, что положительно сказывается при адаптации томатов к пониженной интенсивности света в пленочных теплицах. Цветение растений ускоряется на 7–8 сут, увеличивается число бутонов, цветков, завязей. Ранний урожай томатов повышается в 2–3 раза, а общий – на 18–22% [8].

Для исследований на табаке был взят ретардант Атлет, ВР (д.в. хлормекватхлорид 600 г/л, ООО фирма “Зеленая Аптека Садовода”, Россия) из препарата фирмы “Рокита-Агро С.А.” (Польша), который рекомендован к применению на капусте, декоративных кустарниках и цветочных культурах, а также на рассаде томата, перца, баклажана. Препарат замедляет рост растений в высоту, способствует формированию растений с толстыми стеблями, темно-зелеными листьями и мощными корнями, а также раннему цветению и плодоношению. Ретардант относится к 3-му классу опасности (умеренно опасные), безопасен для пчел и полезной микрофлоры почвы [9].

Кроме регуляторов роста замедление роста растений может достигаться с помощью удобрений. Современные агрохимикаты так же, как и природные ретарданты, способны минимально накапливаться в почве и растениях и улучшать качество продукции. По данным производителя, фосфорно-калийное удобрение Cultifort Raiz (Культифорт Раиз) способствует развитию корневой системы, а также сокращению длины междоузлий и предотвращению перерастания растений. Рекомендован для применения на колосовых, при этом регулирует рост стеблей, предупреждая их полегание, повышает их продуктивность. Относится к 4-му классу опасности (мало опасные). Произведен в Испании [10].

Rexolin ABC (Рексолин) – уникальное микроудобрение (Акзо Нобель, Нидерланды) рекомендовано для предпосевной обработки семян и проведения некорневых подкормок. В состав удобрения входят следующие микроэлементы: MgO – 9, CO₂ – 7, Fe – 4, B – 0.5, Mo – 0.1, Cu – 4, Zn – 1.5, Co – 0.03% [11]. Ранее удобрение, при подборе эффективных доз для применения на табаке проявило ретардантные свойства, поэтому использовано в опыте в качестве эталона. На данный момент агрохимикат не входит в список разрешенных препаратов для применения на территории РФ.

Поэтому цель работы – изучение влияния ретардантов на рост, развитие, продуктивность табака и качество сырья для включения в технологию его выращивания.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводили в парниковом хозяйстве и на опытно-селекционном участке ВНИИТТИ (г. Краснодар) в 2020–2021 гг. на сорте табака Трапезонд 25. Посев и выращивание рассады осуществляли в парнике на питательной смеси с 50%-ной обеспеченностью основными питательными элементами (N₃₅P₃₀K₃₅) от оптимального содержания. Данная питательная смесь являлась фоном и контролем в опыте. Влияние регулятора роста Атлет и удобрения Cultifort Raiz на табачные растения изучали в рассадный и полевой периоды. Рассаду опрыскивали в фазах “ушки” (за 17–20 сут до выборки) и “годная к высадке рассада” (за 7–10 сут до выборки) при двукратном внесении и в фазе “годная к высадке рассада” (за 7–10 сут до выборки) при однократном внесении. Ретардант Атлет испытывали в дозах 2.5, 3.0 и 3.5 мл/м², удобрение Cultifort Raiz – в дозе 3.0 мл/м². В качестве эталона использовали препарат Rexolin ABC в дозе 3.0 г/м². Внесение эталона проводили за 7–10 сут до выборки рассады. Обработку препаратами осуществляли рабочими растворами (1 л/м²) с помощью лейки. Площадь учетной делянки 1 м², повторность четырехкратная. Влияние ретардантов на табачную рассаду определяли по ее биометрическим показателям перед высадкой в поле [12]. Степень развития корневой системы растений устанавливали по способности удерживать питательную смесь по методу Еремеева [13]. Пролонгированное влияние ретардантов, примененных в рассадный период, изучали по измерениям высоты растений, площади листьев среднего яруса и урожайности табака [14]. В конце вегетационного периода учитывали количество семенных продуктивных растений (соцветия с побуревшими коробочками) [15]. Подсчитывали количество растений нормально развитых и недоразвитых (высотой <50 см) на каждой делянке.

Накопление сухого вещества в табачном сырье на фоне проведения обработок ретардантами определяли по следующей формуле:

где, Р – сухое вещество, г/м², М – масса разовой пробы после сушки, г, S – площадь разовой пробы, см² (при диаметре пробы 12 см площадь пробы равна 113.04 см²) [16]. Для исследования берут высечки из 10-ти табачных листьев диаметром 12 см, взвешивают, измельчают, затем после высушивания навеску опять взвешивают.

Оценку химического состава табачного сырья осуществляли в лаборатории химии и контроля качества ВНИИТТИ. Содержание водорастворимых углеводов определяли в сухом табачном сырье по Бертрану (модификация лаборатории химии и контроля качества ВНИИТТИ), белкового азота по Мору, общего азота по Кьельдалю [17], никотина – спектрометрическим методом [18]. Для проверки достоверности полученных данных использовали методы статистической обработки результатов [19] с применением компьютерной программы однофакторного дисперсионного анализа Microsoft Excel.

Погодные условия в годы исследования были разными. Вегетационный период 2020 г. можно охарактеризовать как экстремальный с недобором почвенной влаги. Однако весна была теплой. По температурному режиму март после посева табака, был теплее среднемноголетней нормы на 6.8°С, что положительно влияло на дружную всхожесть семян. Также превышение среднемноголетней нормы температурного режима отмечено в апреле и мае, что также благоприятно повлияло на процесс выращивания рассады табака в защищенном грунте. Температура в апреле превышала среднемноголетние показатели на 0.8°С, в мае на 1.9°С. Высаженная в поле рассада в конце мая отреагировала на недобор почвенной влаги на 2.8 мм изреживанием и угнетением посадок табака. В июне продолжались экстремальные условия для табачных растений, отмечено превышение температурной среднемноголетней нормы на 3.9°С, а дефицит влаги составил 44.1 мм (что меньше среднемноголетних показателей почти в 2 раза). В этот период проводили искусственный полив растений табака. В июле ситуация изменилась, выпавшие атмосферные осадки с превышением среднемноголетней нормы на 98.1 мм способствовали активному росту растений табака, температура превысила норму на 3.2°С. Погодные условия августа и сентября отмечены также как экстремальные, с недобором почвенной влаги и превышением среднемноголетней температурной нормы. Несмотря на малоблагоприятные погодные условия 2020 г., урожай табачного сырья получен высокий.

Метеорологические условия вегетационного периода 2021 г. определены как благоприятные в связи с оптимальной влажностью почвы в период проведения опыта. Посев табака осуществлен в конце марта, и были получены дружные всходы, т.к. по температурному режиму этот месяц оказался теплее средней многолетней нормы на 1.9°С. В апреле среднемесячная температура превысила среднемноголетнюю норму на 1.6°С. Все это положительно отразилось на росте рассады табака. В мае месяце, когда производили посадку табака, отмечена дождливая погода. Среднесуточная температура воздуха превысила среднемноголетние показатели на 2.6°С. Осадки выпадали на протяжении всего месяца. Они составили 108 мм, что было больше среднемноголетних показателей на 56.2 мм. Среднесуточная температура воздуха в июне превысила среднемноголетнюю норму на 2.5°С, осадков за месяц выпало больше месячной нормы на 44.4 мм. Это активизировало рост табачной рассады в поле. По температурному режиму июль оказался теплее среднемноголетней нормы на 4.1°С, по количеству выпавших осадков отмечено увеличение от среднемноголетнего показателя на 10.0 мм. Но все осадки выпали в начале месяца, а следующие 2 декады были засушливыми. Все это сильно затормозило рост табака и способствовало развитию соцветий и раннему зацветанию некоторых растений. Начало августа также было засушливым и жарким, что ускорило созревание табачных листьев. Во 2-й декаде месяца выпали осадки и началась 2-я фаза роста растений, не вошедших в фазу цветения. Данные условия позволили получить к концу вегетационного периода относительно высокий урожай сырья. Температура в августе превышала среднемноголетние показатели на 3.6°С, а избыток влаги составил 21.6 мм. Сентябрь отмечен как благоприятный месяц с оптимальным количеством выпавших и распределенных по времени осадков на уровне среднемноголетней нормы с небольшим превышением на 18.7 мм и температурой в пределах среднемноголетних показателей.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В опыте для отбора эффективных ретардантов, способных сдерживать рост рассады табака в защищенном грунте в случае сложившихся неблагоприятных погодных условий для высадки растений, а также для проведения поэтапной высадки рассады табака в поле, выделили варианты с применением препарата Атлет в дозе 3.0 мл/м² при двукратной обработке (рис. 1) и в дозе 3.5 мл/м² при однократной обработке. Испытанный регулятор роста при создавшихся благоприятных погодных условиях в весенний период способствовал снижению длины растений до точки роста на 7–17% и до конца вытянутых листьев по сравнению с контролем на 3–10% (табл. 1). Сокращение длины табачной рассады произошло из-за оттока питательных веществ из листьев в основание стебля, при этом диаметр стебля увеличился на 14–19, масса стеблей – на 4–11, масса корней – на 44–50%. Возросла на 61–100% способность корневой системы удерживать питательную смесь. Выход стандартной рассады в вариантах опыта с испытанием ретарданта Атлет на 5–6% повысился в сравнении с контролем.

Также ретардантный эффект отмечен при однократном применении удобрения Cultifort Raiz в дозе 3.0 мл/м², при этом показано снижение высоты растений до точки роста на 8% и до конца вытянутых листьев – на 2%. Диаметр стебля превысил контроль на 5%. Масса стеблей увеличилась на 8%. Отмечена активная стимуляция развития корневой системы: масса корней превысила контроль на 68%, масса почвы по удерживающей способности корней увеличилась на 118%. Стандартной рассады в данном варианте опыта получено на 2% больше чем в контроле. Варианты с применением препаратов Атлет и Cultifort Raiz приблизились по описанным параметрам на уровень препарата Рексолин, являвшегося эталоном в данном опыте. Определено, что длина растений до точки роста сократилась на 12, длина растений до конца вытянутых листьев – на 7% в сравнении с контролем. Диаметр стебля увеличился на 14, масса стеблей – на 5, масса корневой системы – на 40%.

Препарат Атлет, примененный в минимальной дозе 2.5 мл/м² (при однократной и двукратной обработке), проявил к табаку небольшой стимулирующий эффект. Доза препарата Атлет 3.5 мл/м² при двукратной обработке и удобрение Cultifort Raiz при двукратной обработке (3.0 мл/м²) угнетали растения табака, при этом значительно сокращалась доля выхода стандартных растений с запланированной парниковой площади. Несмотря на полученные отрицательные данные в нескольких вариантах вся рассада, отобранная для биометрических измерений, входила по параметрам в размеры, предусмотренные стандартом, а в лучших вариантах даже превышала их (табл. 1).

После высадки табака в поле, на учетных делянках сохранялся ретардантный эффект в течение 45 сут независимо от погодных условий. Практически все растения по высоте в этот период находились на уровне или меньше контрольных без обработки. Затем в фазе интенсивного роста отмечали стимуляцию роста растений во всех вариантах и положительное влияние обработок на формирование урожайности. Среди испытанных препаратов лучший результат получен при применении препарата Атлет в дозе 3 мл/м² при двукратной обработке. В этом случае на фоне увеличения высоты растений к концу учетного периода на 13, количества листьев – на 13 и площади табачных листьев – на 13% получен дополнительный урожай табачного сырья в размере 6.2 ц/га, т.е. прибавка урожайности составила 21% (табл. 2). Хорошие показатели установлены и в варианте с применением ретарданта Атлет в дозе 3.5 мл/м² при однократной обработке. При применении редартантов по данной схеме получен дополнительный урожай табачного сырья в количестве 5.4 ц/га (18%) на фоне повышения высоты растений на 13, увеличении количества листьев на 10 и площади листьев на 12%.

Применение удобрения Cultifort Raiz в дозе 3.0 мл/м² (однократно), показавшего в рассадный период оптимальные результаты, привело к увеличению высоты растений к концу вегетации на 6, количества листьев на растении – на 6, площади табачных листьев – на 10% и урожайности – на 3.9 ц/га (на 13%). Примененный в качестве эталона специальный комплекс микроэлементов Rexolin ABC обеспечил самую высокую прибавку урожайности – 9 ц/га (30%) на фоне увеличения всех показателей продуктивности табака.

В ходе исследования также отмечено, что ретарданты во всех испытанных дозах положительно влияли на семенную продуктивность растений, при этом количество растений в вариантах опыта с созревшими семенами находилось либо на уровне контроля, либо было больше. Повлияли ретарданты и на развитие растений. Например, максимальное количество недоразвитых растений (высотой меньше 50 см) – 12%, отмечено в варианте опыта с применением препарата Атлет в дозе 3.5 мл/м² при двукратной обработке (табл. 3). Стоит отметить, что именно в этом варианте получено минимальное количество стандартной рассады.

Важным показателем спелости табака, определяющим величину и качество урожая, является его материальность, зависящая от накопления сухого вещества (масса веществ, входящих в состав табака, за исключением воды) в технически зрелых листьях. В опыте с применением ретардантов в рассаднике показано, что накопление сухого вещества в листьях в основном в опытных вариантах увеличивалось в среднем на 3–28%, при этом максимум установлен в эталонном варианте после обработки растений удобрением Rexolin ABC (табл. 4). В вариантах с двукратной обработкой препаратом Атлет в дозе 3.0 мл/м² и в дозе 3.5 мл/м² при однократной обработке, содержание сухого вещества в табачном сырье превысило уровень контроля на 10–17%.

К сухому веществу относятся основные химические вещества, от долевого содержания и соотношения которых определяются курительные достоинства табачного сырья и курительных изделий, изготовленных из него. К ним относятся никотин, общий и белковый азот, углеводы и др. Обработки ретардантами в период выращивания рассады несколько улучшили качество сырья. В опытном сырье отмечено увеличение растворимых углеводов и, следовательно, это проявляется повышением числа Шмука (углеводно-белковым соотношением), являющимся общепризнанным показателем оценки качества табака по его химическому составу. Углеводно-белковое соотношение варьирует от сотых долей до единицы у низкокачественных табаков и до 3 и выше у высококачественных. Средний по качеству табак характеризуется углеводно-белковым соотношением близким к единице. Ретардантные обработки способствовали повышению числа Шмука от 1.00 до 1.18, что свидетельствовало об улучшении качества табачного сырья. В контрольном варианте число Шмука составило 0.96 (табл. 5). При применении удобрений в качестве ретардантов отмечено повышение содержания никотина в табачном сырье, т.е. его крепости.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в результате двухлетнего исследования определено, что при неблагоприятных погодных условиях для высадки табака в поле целесообразно однократное применение ретарданта Атлет (в дозе 3.5 мл/м²) или агрохимиката Cultifort Raiz (в дозе 3.0 мл/м²) за 7–10 сут до предполагаемой выборки рассады табака в виде водного раствора объемом 1 л/м², способствующее приостановке роста растений табака. В случае проведения поэтапной высадки рассады рекомендовано двукратное применение ретарданта Атлет (в дозе 3.0 мл/м²) за 17–20 и 7–10 сут до предполагаемой выборки рассады табака. Ретардантный эффект испытанных препаратов проявлялся выраженным снижением длины растений до точки роста на 7–17, до конца вытянутых листьев – на 2–10, увеличением диаметра стебля на 5–19, массы стеблей – на 4–11, массы корней – на 44–68, способности корневой системы удерживать питательную смесь – на 61–118, повышением выхода стандартных растений – на 2–6, площади листьев в полевой период – на 10–13, урожайности табачного сырья – на 13–21% и курительных достоинств табачного сырья.