Оценка влияния биологически активных препаратов на сорта сои приморской селекции, их рост и развитие на ранних этапах онтогенеза, урожайность и иммунитет

Вестник ДВО РАН. 2016. № 2

УДК 633.853.52:631.811.98

Л.М. ЛУКЬЯНЧУК, О.И. ХАСБИУЛЛИНА

Оценка влияния

биологически активных препаратов на сорта сои приморской селекции, их рост и развитие на ранних этапах онтогенеза, урожайность и иммунитет

Приводятся данные о влиянии биологически активных препаратов на сорта сои разных групп спелости в условиях муссонного климата Приморского края. Оценивается их действие на иммунитет и урожайность различных сортов, а также на развитие корневой системы на раннем этапе роста и развития растений. Показана целесообразность использования биологически активных препаратов в качестве элемента сортовой агротехники для различных генотипов сои.

Ключевые слова: соя, биологически активный препарат, корневая система, урожайность, грибные болезни, степень поражения.

Evaluation of effect of biologically active preparations on soybean varieties developed in Primorsky Krai, on their growth and development at the early stages of ontogenesis, on their yield and immunity.

L.M. LUKYANCHUK, O.I. KHASBIULLINA (Primorsky Scientific Research Institute of Agriculture, Primorsky Krai, Ussuri district, Timiryazevskiy village).

The article presents data on the effect of biologically active preparations on soybean varieties of different maturity groups in the conditions of monsoon climate in Primorsky Krai. It also presents evaluation of their action on immunity and yield of different varieties and on the root system development at the early stage of growth and development of plants. The author shows appropriateness of usage of biologically active preparations as an element of the agrotechnics variety for different genotypes of soybean.

Key words: soybean, biologically active preparation, root system, yield, fungus diseases, degree of damage.

Важной задачей при возделывании сои является борьба не только с болезнями и вредителями, но и со всеми другими стрессовыми факторами внешней среды, не позволяющими растениям в полной мере реализовать свой генетический потенциал продуктивности. Применение высокоэффективных регуляторов роста растений, безопасных для человека и окружающей среды, решает многие актуальные задачи возделывания сельскохозяйственных культур: усиливает их рост и развитие, стимулирует цветение и пло-дообразование, ускоряет созревание, повышает устойчивость к заболеваниям, засухе, заморозкам и т.д. [14]. Поэтому за относительно короткий срок было создано значительное количество в частности микробных препаратов и организовано их экспериментальное и полупромышленное производство [10].

В нашей стране рынок биологически активных препаратов формируется в основном производителями отечественных разработок. Из всего ассортимента зарегистрирован-

*ЛУКЬЯНЧУК Людмила Михайловна - аспирант, ХАСБИУЛЛИНА Ольга Ивановна - кандидат сельскохозяйственных наук, заведующая отделом (Приморский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Приморский край, Уссурийский район, пос. Тимирязевский). *Е-таП: otdelsoy@mail.ru

ных регуляторов роста растений достаточно широко применяются гуминовые препараты «Агат-25 К», «Альбит», «Новосил», «Лариксин», «Мивал», «Эпин», «Циркон» [3]. По своему генезису гуминовые вещества представляют особую предельную стадию физического, химического и микробиологического процессов трансформации органического вещества в природе. Их уникальные свойства и строение определяют почвообразовательные процессы и плодородие почв, способствуют разложению горных пород и минералов, связыванию, фиксации, концентрации, рассеянию и переотложению химических элементов [12, 13]. Природные гуминовые вещества регулируют процессы роста растений, улучшают физикохимические свойства почвы, активизируют деятельность микроорганизмов, влияют на миграцию питательных веществ, стимулируют процессы дыхания, синтеза белков и углеводов, ферментативную активность в растениях. Грамотное их применение дает высокие агрономические и экономические результаты. Кроме того, они существенно улучшают экологическую и санитарно-гигиеническую обстановку, поскольку позволяют отказаться от загрязняющих окружающую среду агрохимикатов и пестицидов [16].

По литературным данным, биологически активные вещества оказывают стимулирующее действие на проростки сои, темпы роста корневой системы, иммунитет растений в начальные фазы роста и развития, что в свою очередь положительно сказывается на всхожести семян сои и в конечном счете повышает урожайность культуры. При этом темпы роста корневой системы растений во многом зависят от сортовых особенностей сои и используемых веществ [7]. В связи с этим целью наших исследований была оценка влияния биологически активных препаратов на иммунитет растений и урожайность сортов сои различных групп спелости на ранних этапах онтогенеза.

Методика исследований

Полевые опыты проводились в 2013-2015 гг. на экспериментальных участках селекционного севооборота лаборатории селекции сои ФГБНУ «Приморский НИИСХ». Почва опытного участка - буро-луговая отбеленная с тяжелым механическим составом [6].

Исследовались сорта сои приморской селекции, относящиеся к различным группам спелости: Приморская 13 (раннеспелый), Приморская 81 (среднеспелый), Приморская 86 (средне-, позднеспелый), а также пять биопрепаратов: «Альбит», «Иммуноцитофит», «Новосил», «Циркон», включенные в список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории России, и экспериментальный микробиологический препарат «Экстрасол».

Закладку опытов осуществляли согласно методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [1]. Семена высевались в третьей декаде мая по типу контрольного питомника в четырехкратной повторности. Перед посевом семена обрабатывали биопрепаратами в соответствии с рекомендациями производителей [5]. Уборка урожая производилась малогабаритным комбайном «Сампо-130». В период вегетации велись фенологические наблюдения, оценивалось состояние всходов растений, изучалась поражен-ность грибными болезнями по методике ВИР [9], определялись биометрические показатели, урожайные и семенные качества изучаемых сортов сои [2, 8, 15].

Погодные условия в период исследований были контрастными по тепло- и влаго-обеспеченности, что влияло на степень поражения растений сои грибными болезнями. В 2013 г. метеорологические условия в вегетационный период способствовали развитию эпифитотии септориоза и церкоспороза. Интенсивность поражения всех сортов была высокой: для септориоза - 50,0-96,5 %, церкоспороза - 12,0-40,0 %. В условиях 2014 г. развитие болезней было незначительным из-за дефицита влаги в период вегетации. Соя была поражена в основном септориозом и незначительно церкоспорозом. Длительная засуха практически остановила развитие грибных заболеваний на сое. Степень поражения

Проращивание семян сои в рулонах: а - раскладка семян сои на фильтровальной бумаге, б - подготовка рулона, в - вид проростков сои на 7-й день после обработки, г -измерение длины зародышевого корня

данными заболеваниями в 2014 г. по сравнению с предыдущим годом была минимальной на сортах всех групп спелости. Метеорологические условия в вегетационном периоде 2015 г. отличались несколько повышенным температурным режимом и неравномерным выпадением атмосферных осадков по месяцам и декадам. В июне было всего 6 дней с обильной росой, в остальные дни роса была слабой или умеренной. Все это не благоприятствовало развитию грибных заболеваний сои, эпифитотийного развития достиг только септориоз.

Перед посевом изучаемые препараты ежегодно тестировались в лабораторных условиях для оценки ростостимулирующего действия на проростки растений сои. Для этого обработанные биологически активными препаратами семена проращивались в рулонах, помещенных в стаканы с дистиллированной водой, по ГОСТ Р 52325-2005 [4] в модификации для бобовых культур (см. рисунок).

После предварительной обработки семена сои раскладывали на фильтровальную бумагу размером 80 х 18 см на расстоянии 2 см друг от друга. От боковых краев отступали 4 см, от верхнего края - 2 см. Поверх семян накладывалась смоченная в воде полоска фильтровальной бумаги шириной 10 см, которая затем осторожно сворачивалась в рулон. Готовые рулоны ставили в стакан с водой и отправляли в термостат с температурой 25 С. На 7-й день рулоны разворачивали для измерения длины зародышевого корня от корневой шейки до кончика корня, а также для оценки здоровых, травмированных и больных проростков.

Результаты исследований

Быстрый рост корня обеспечивает благоприятные стартовые условия для развития растений, способствуя хорошему укоренению проростков, увеличению поглощающей поверхности корневой системы и ее засухоустойчивости. Последнее очень важно для условий весенне-летних засух, когда происходит быстрое иссушение почвы и опускание горизонта доступной для растений влаги [11].

В табл. 1 показано влияние изучаемых препаратов на интенсивность роста корневой системы в начальный период роста и развития растений сои в лабораторных условиях.

Таблица 1

Влияние биологически активных препаратов на интенсивность роста корневой системы разных сортов сои

Сорт сои, препарат Длина корня у проростков сои, см

здоровых травмированных пораженных грибной инфекцией

Приморская 13

Контроль (вода) 22,4 12,7 19,8

Альбит 25,5 17,4 21,9

Иммуноцитофит 18,8 11,0 13,0

Новосил 23,3 17,1 15,0

Циркон 22,7 16,0 20,0

Экстрасол 24,3 16,8 20,6

Приморская 81

Контроль (вода) 24,4 20,3 10,5

Альбит 26,7 24,3 13,6

Иммуноцитофит 20,3 14,7 11,1

Новосил 24,7 17,1 10,8

Циркон 25,0 15,0 20,1

Экстрасол 28,3 18,9 11,6

Приморская 86

Контроль (вода) 23,1 13,6 13,4

Альбит 27,7 15,1 17,8

Иммуноцитофит 22,5 10,8 13,2

Новосил 27,0 10,9 12,3

Циркон 29,2 17,2 16,0

Экстрасол 27,9 15,9 13,7

НСР 0 05 ф А (сорт) 0,05 по фактору А ^ ^ / НСР 0,05 по фактору В (препарат) НСР 0,05 (АВ) 0,37 0,52 0,90 0,27 0,39 0,67 0,16 0,23 0,40

Результаты опытов показали, что на рост и развитие корневой системы у различных генотипов сои наибольшее влияние оказывает препарат «Альбит». Максимальная длина корневой системы по сравнению с контролем отмечена у сорта Приморская 13: длина главного корня у здоровых проростков увеличилась на 13,8 %, травмированных - на 37,0 %, пораженных грибной инфекцией - на 10,0 %. Достоверные значения прироста корневой системы также отмечены для препарата «Циркон» на сортах Приморская 81 и Приморская 86. «Экстрасол» более эффективен на сортах Приморская 13 и Приморская 86. При обработке препаратом «Новосил» наблюдалось увеличение длины здоровых и травмированных проростков сорта Приморская 13 на 4,0 и 34,6 % соответственно, здоровых проростков сорта Приморская 86 - на 16,9 %. «Иммуноцитофит» не оказывает положительного влияния на развитие корневой системы сои.

Нашими исследованиями установлено, что биопрепараты положительно влияют на урожайность изучаемых сортов. Как видно из табл. 2, предпосевная обработка препаратом «Альбит» более эффективно действует на сорта ранне- и среднеспелой групп (Приморская 13 и Приморская 81): процент прибавки урожая по сравнению с контролем в среднем

Влияние биологически активных препаратов на урожайность сортов сои различных групп спелости

Сорт сои, препарат Урожайность, ц/га Отклонение

2013 г. 2014 г. 2015 г. средняя за 3 года от контрольного значения, ц/га

Приморская 13

Контроль (вода) 19,2 22,5 22,1 21,2 -

Альбит 20,0 29,0 26,0 25,0 +3,8

Иммуноцитофит 18,7 25,6 24,3 22,8 +1,6

Новосил 20,0 25,9 24,6 23,5 +2,3

Циркон 19,6 23,4 23,8 22,2 +1,0

Экстрасол 20,5 25,5 25,2 23,7 +2,5

Приморская 81

Контроль (вода) 21,0 23,8 20,8 21,8 -

Альбит 23,4 27,3 24,0 24,9 +3,1

Иммуноцитофит 21,7 22,9 23,1 22,5 +0,7

Новосил 22,7 25,6 20,8 23,0 +1,2

Циркон 23,0 25,0 21,0 23,0 +1,2

Экстрасол 23,8 22,6 23,2 23,6 +1,8

Приморская 86

Контроль (вода) 22,8 24,2 25,7 24,2 -

Альбит 23,9 27,9 27,2 26,3 +2,1

Иммуноцитофит 23,0 27,6 26,0 25,5 +1,3

Новосил 24,7 26,0 27,7 26,1 +1,9

Циркон 25,0 28,3 29,8 27,7 +3,5

Экстрасол 26,0 19,7 29,5 25,0 +0,8

НСР „„, „ (сорт) 0,05 по фактору А 4 г ' 0,4 1,1 0,9

НСР 0,05 по фактору В (препарат) 0,5 1,6 1,3

НСР П>-'Г 0,05 (АВ) 0,9 2,8 2,7

за 3 года составил 17,9 и 14,2 % соответственно. Действующим веществом «Альбита» является поли-бета-гидроксимасляная кислота из почвенных бактерий - вещество, более стойкое к факторам внешней среды, чем сами живые микроорганизмы [16].

Следует отметить также благоприятное действие биопрепарата «Циркон» на средне-, позднеспелый сорт Приморская 86. Уровень урожайности в среднем за 3 года в данном случае на 14,5 % выше, чем в контроле. В 2015 г. для данного сорта наблюдалась максимальная в наших опытах урожайность - 29,8 ц/га. Это обусловлено тем, что «Циркон» обладает высокой росторегулирующей, иммуностимулирующей активностью, антибактериальным и фунгипротекторным действием [17].

Контрастность по тепло- и влагообеспеченности погодных условий в годы исследований позволила оценить влияние биологических активных веществ на степень поражения сортов сои листовыми формами грибных заболеваний (табл. 3).

В течение 3 лет отмечался положительный эффект от предпосевной обработки семян изучаемыми препаратами по всем трем сортам. У среднеспелого сорта Приморская 81 низкое поражение септориозом и церкоспорозом отмечено при использовании «Циркона» и «Экстрасола»: фактическое отклонение от контрольных значений составило 20,0-50 %. Максимальное иммуностимулирующие действие на раннеспелый сорт Приморская 13 и средне-, позднеспелый сорт Приморская 86 оказывает «Альбит». «Циркон» и «Экстрасол» в этих случаях также способствуют снижению поражения листовыми формами заболеваний. При обработке семян сои «Новосилом» и «Иммуноцитофитом» степень

Степень поражения (%) грибными болезнями сортов сои, обработанных биологически активными препаратами

Сорт сои, препарат 2013 г. 2014 г. 2015 г.

Септориоз Церко-спороз Септориоз Церко-спороз Септориоз Церко-спороз

Приморская 13

Контроль (вода) 94,5 42,0 25,0 9,0 45,0 62,5

Альбит 92,5 40,0 23,0 5,0 17,5 50,0

Иммуноцитофит 95,0 42,0 25,0 8,0 25,5 65,0

Новосил 96,5 37,5 23,5 10,0 17,5 75,0

Циркон 95,0 40,5 20,0 10,0 37,5 60,0

Экстрасол 92,0 37,5 23,5 8,0 10,0 30,0

Приморская 81

Контроль (вода) 85,0 49,0 22,0 10,0 50,0 25,0

Альбит 50,0 42,5 16,0 9,0 32,5 25,0

Иммуноцитофит 70,0 45,0 23,5 9,0 25,0 65,0

Новосил 80,0 45,0 19,0 8,0 37,5 30,0

Циркон 62,5 47,0 20,0 8,0 25,5 25,0

Экстрасол 50,0 35,0 11,5 9,0 25,0 25,0

Приморская 86

Контроль (вода) 82,5 15,0 20,0 10,0 30,0 75,0

Альбит 62,5 13,0 14,5 8,0 17,5 37,5

Иммуноцитофит 52,5 14,0 22,0 10,0 37,5 62,5

Новосил 55,0 13,0 20,0 8,0 37,5 50,0

Циркон 55,0 13,0 19,0 8,0 30,0 70,5

Экстрасол 50,0 12,0 17,5 9,0 37,5 67,5

поражения растений болезнями была чуть ниже или на уровне контроля. Минимальный эффект защиты сортов сои от поражения грибными болезнями дает «Иммуноцитофит», максимальный - «Альбит».

Таким образом, в условиях муссонного климата Приморья из пяти препаратов, использованных в опытах, наибольшее влияние на повышение урожайности и создание оптимальной фитосанитарной ситуации в агроценозе тестируемых сортов оказали «Альбит», «Циркон» и «Экстрасол». Использование биопрепарата «Альбит» на сортах сои приморской селекции позволяет максимально реализовать генетический потенциал продуктивности и устойчивости растений сои к фитопатогенной грибной инфекции и неблагоприятным факторам внешней среды.

ЛИТЕРАТУРА

1. Адаптивные и прогрессивные технологии возделывания сои и кукурузы на Дальнем Востоке: метод. рекомендации / А.К. Чайка, В.А. Тильба, А.А. Моисеенко и др. Владивосток: Дальнаука, 2009. 139 с.

2. Беликов И.Ф., Ткаченко И.Г. Соя в Приморском крае. Владивосток: Примор. кн. изд-во, 1961. 144 с.

3. Вакуленко В.В., Шаповалов О.А. Новые регуляторы роста в сельскохозяйственном производстве // Научное обеспечение и совершенствование методологии агрохимического обслуживания земледелия России. М.: Изд-во МГУ, 2000. С. 71-89.

4. ГОСТ Р 52325-2005. Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия. Введен 01.01.2006. М.: Изд-во стандартов, 2005. 19 с.

5. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации / Минсельхоз России. 2014 год. М., 2014. 691 с.

6. Иванов Г.И. Почвообразование на юге Дальнего Востока. М.: Наука, 1976. 200 с.

7. Мащенко Н.В. Фитосанитарный мониторинг сои. Ч. 1: Ботаническая характеристика, фенология сои, зональное размещение посевов, каталог вредных членистоногих / отв. ред. В.А. Тильба. Благовещенск: Зея, 2008. 190 с.

8. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 2. М.: Гос. комис. по сортоиспытанию с.-х.. культур, 1989. 283 с.

9. Методические указания по изучению устойчивости сои к грибным болезням / сост. Н.И. Корсаков, А.М. Овчинникова, В.И. Мизёва. Л.: ВИР, 1979. 46 с.

10. Низамов Р.М., Сулейманов С.Р., Зигашин Р.Б. Влияние биопрепаратов на посевные качества семян подсолнечника // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. Казанского ГАУ «Совершенствование адаптивной системы земледелия». Казань, 20 марта 2013 г. Казань: Изд-во Казан. ГАУ, 2013. С. 128-131.

11. Новикова Н.Е., Уваров В.Н., Кондыков И.В. Использование в селекции гороха нового способа отбора по показателям роста растений на раннем этапе онтогенеза // Вестн. РАСХН. 2007. № 6. С. 43-45.

12. Орлов Д.С. Свойства и функции гуминовых веществ // Гуминовые вещества в биосфере. М.: Наука, 1993. С. 16-27.

13. Перминова И.В. Гуминовые вещества - вызов химикам XXI века // Химия и жизнь. 2008. № 1. С. 50-55.

14. Пожарский В.Г. Новый регулятор роста растений Биодукс // Защита и карантин растений. 2014. № 9. С. 48-50.

15. Соя. Методические указания по селекции и семеноводству / сост. Н.И. Корсаков, Ю.П. Мякушко. Л.: ВИР, 1975. 159 с.

16. Сулейманов С.Р., Низамов Р.М. Влияние биопрепаратов на урожайность маслосемян подсолнечника // Зерновое хозяйство. 2014. № 2 (32). С. 20-22.

17. Шаповал О.А., Можарова И.П., Коршунов А.А. Регуляторы роста растений в агротехнологиях // Защита и карантин растений. 2014. № 6. С. 16-20.