Эффективность применения микробиологических препаратов на яровых зерновых культурах в засушливых условиях Астраханской области

УДК 633.11.16.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ НА ЯРОВЫХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУРАХ В ЗАСУШЛИВЫХ УСЛОВИЯХ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

EFFECTIVENESS OF USING MICROBIOLOGICAL PREPARATIONS ON STRAW GRAIN CROPS IN DRY CONDITIONS OF ASTRAKHAN REGION

И.И. Климова, младший научный сотрудник Н.В. Тютюма, доктор сельскохозяйственных наук В.А. Федорова, кандидат сельскохозяйственных наук

Е. В. Ячменева, младший научный сотрудник

I.I. Klimova, N.V. Tyutyuma, V.A. Fedorova, E. V. Yachmeneva

Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия, Астраханская область, Черноярский район, с. Соленое займище

FGBICU «Caspian Scientific Research Institute of Arid Agriculture»

Применение микробиологических препаратов в сельском хозяйстве - это одно из направлений биологизации, основанное на современных достижениях науки. Данные препараты применяются с целью увеличения урожая, улучшения его качества, облегчения ухода при выращивании растений, обеспечения доходности возделываемых культур и их экологичности. Целью проводимых исследований являлось при комплексном изучении сортов ярового ячменя и пшеницы установить влияние биопрепаратов на биометрические показатели и продуктивность растений в условиях аридного климата. Проведенные исследования показали, что в условиях светло-каштановых почв представленные препараты, регулирующие рост и развитие яровых зерновых культур, неодинаково повлияли на структуру урожая различных сортов ячменя и пшеницы. Но некоторые изучаемые препараты, в зависимости от года изучения, оказывали положительное влияние на ростовые процессы изучаемых сортов яровых колосовых культур, повышая их адаптивность и продуктивность в климатических условиях Астраханской области.

The use of microbiological preparations in agriculture is one of the directions of biologization, based on modern achievements of science. They are used to increase the yield, improve its quality, facilitate the care of growing plants, ensure the profitability of crops and their environmental friendliness. The purpose of the studies was to establish the effect of biological preparations on biometric indices and plant productivity in arid climate conditions when studying varieties of spring barley and wheat. The conducted researches showed that under the conditions of light chestnut soils the presented preparations regulating the growth and development of spring grain crops did not affect the crop structure of different barley and wheat varieties unequally. But a number of studied drugs, depending on the year of study, had a positive effect on the growth processes of the studied varieties of spring crops, increasing their adaptivity and productivity in the climatic conditions of the Astrakhan region.

Ключевые слова: микробиологические препараты, обработки, продуктивность, зерно, сорт, варианты, культуры.

Key words: microbiological preparations, processing, produktivnost, grain, variety, varieties, cultures.

Введение. Микробиологические препараты в последние годы получили широкое распространение, так как они экологически безопасны для окружающей среды и могут обеспечить повышение урожайности культур и получение продукции улучшенного качества. Особая роль принадлежит использованию биологических удобрений, фиксированных в ризосфере зерновых культур за счет ассоциации диазотрофных микроорганизмов. Использование биологических препаратов в посевах зерновых культур позволяет повышать продуктивность растений, снижать количество средств защиты расте-

ний [5, 1]. Кроме того, биопрепараты относительно безвредны для человека и окружающей среды, а стоимость их значительно ниже, чем стоимость протравителей семян, что очень важно в современных экономических условиях [8]. Основой биопрепаратов являются микроорганизмы, которые, взаимодействуя с растениями, способны выполнять ряд функций, полезных для них, таких как повышение коэффициента использования минеральных удобрений и питательных веществ из почвы, стимулирование роста и развития растений, усиление на корнях растений фиксации атмосферного азота, стимулирование роста и развития растений за счет продуцирования физиологически активных веществ, которые ускоряют созревание продукции на 8-12 дней и т.д. [6, 2].

Целью исследований являлось на основе комплексного изучения различных сортов яровых зерновых культур установить влияние микробиологических препаратов на рост, развитие и продуктивность растений в условиях аридного климата.

Материалы и методы. Полевые исследования проводились в 2015-2017 годах на полях ФГБНУ «Прикаспийского НИИ аридного земледелия» в богарных условиях, по предшественнику - ранний пар.

Опыт двухфакторный: Фактор А - культура, Фактор В - микробиологические препараты. Материалом для исследований служили 2 сорта яровой пшеницы (Любава, Злата) и 2 сорта ячменя (Яромир, Владимир). Образцы высевались на делянках площадью 2 м2, с нормой высева 300 шт./м2 и расходом препарата 600 г/га, в 3-х кратной по-вторности. В день посева семена обрабатывались бактериальными препаратами (Фла-вобактерин, Агрофил, Мизорин, Ризоагрин, ПГ-5, 18-5, 5С-2, 17-1, Штамм 6, Штамм 8). Контроль без обработок.

Закладка полевого опыта проводилась в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехов «Методика полевого опыта» [4]. В течение вегетации систематически визуально проводились фенологические наблюдения в основные фазы развития растений, согласно Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, 1989 [7]. Массу 1000 зерен определяли по ГОСТ 10842-64 [3]. Учет фактического урожая проводили со всей делянки с пересчетом на 100 % чистоту и 14 % влажность [4].

Результаты и обсуждение. Метеорологические условия 2015 года были весьма неблагоприятными для развития зерновых культур. Средняя температура воздуха за апрель составила 9,5 0С, за весь вегетационный период развития колосовых ГТК составил 0,19. Растения на протяжении всей вегетации испытывали острый недостаток влаги. Количество осадков за вегетацию выпало 37,6 мм, температура почвы на глубине 10 см составила 4,5 0С, запасы продуктивной влаги в почве составляли всего 10,6 мм.

Климатические условия 2016-2017 гг. характеризовались как удовлетворительные для роста и развития зерновых культур. Первые достаточно дружные всходы яровых культур были отмечены на шестой день после посева. Результаты исследования показали, что зерновые культуры положительно отзываются на изучаемые обработки семян различными препаратами. Однако реакция сортов ячменя и пшеницы на варианты обработок была различной. Вегетационный период ярового ячменя в зависимости от вида биологического препарата составил от 88 до 95 суток. При обработке зерна перед посевом препаратами продолжительность вегетационного периода сокращалась относительно контрольных вариантов на 2-6 суток. В фазу полной спелости первыми вошли: сорт Владимир - варианты, с обработками препаратами агрофилом, штаммами 6 и 18-5; сорт Яромир - ризоагрином и штаммом ПГ-5. Вегетационный период ячменя на данных вариантах составил 85 суток, что на 5 суток меньше, чем на контрольном варианте (таблица 1).

***** ИЗВЕСТИЯ ***** № 3 (51) 2018

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Таблица 1 - Влияние микробиологических препаратов на вегетационный период яровых культур, среднее за 2015-2017 гг.

Сорт Препарат Всходы - колошение, суток Колошение-созревание, суток Вегетационный период, суток

Яровая пшеница

Контроль (б/о) 60 25 85

Штамм Пг-5 64 24 88

Штамм 6 63 24 87

Штамм 17-1 61 25 86

Я Штамм 18-5 62 25 87

ю 2 Ч Флавобактерин 63 25 88

Мизорин 60 25 85

Агрофил 61 25 86

Ризоагрин 61 25 86

Штамм 8 61 26 87

Штамм 5С-2 61 25 86

Контроль 64 23 87

Штамм Пг-5 62 24 86

Штамм 6 61 23 84

Штамм 17-1 61 25 86

Штамм 18-5 61 20 81

£ Флавобактерин 61 26 87

го Мизорин 61 24 85

Агрофил 62 24 86

Ризоагрин 60 25 85

Штамм 8 59 25 84

Штамм 5С-2 59 24 83

Ячмень

Контроль 68 23 91

Штамм Пг-5 68 21 89

Штамм 6 67 23 90

Штамм 17-1 65 23 88

а 8 Штамм 18-5 64 28 92

Е О Флавобактерин 64 24 88

Мизорин 62 25 87

Агрофил 64 25 89

Ризоагрин 64 21 85

Штамм 8 63 25 88

Штамм 5С-2 65 25 90

Контроль 66 24 90

Штамм Пг-5 64 24 88

Штамм 6 67 20 87

С!, Штамм 17-1 66 22 88

^ Штамм 18-5 65 20 85

М Флавобактерин 61 24 85

Мизорин 62 23 85

Агрофил 65 20 85

Ризоагрин 65 24 89

Штамм 8 63 22 85

Штамм 5С-2 62 24 86

ИЗВЕСТИЯ"

№ 3 (51) 2018

Таблица 2 - Влияние биологических препаратов на элементы структуры урожая яровых культур, среднее за 2015-2017 гг.

н Высота, см Колос Масса 1000 зерен, г

а о О Препарат Длина, см Кол-во зерен, шт. Масса зерна, г

Ячмень

Контроль (б/о) 57,1 7,9 24 0,78 36,7

Штамм Пг-5 52,2 10 26 1,15 39,1

Штамм 6 62,3 9,7 22 0,75 36,7

Штамм 17-1 60,3 8 25 0,89 34,7

а 8 Штамм 18-5 58,8 8,4 24 0,95 38,2

Е О Флавобактерин 58,8 8 24 1,05 39,5

Мизорин 62,7 7,9 23 0,49 38,8

Агрофил 68,2 9,2 22 0,72 37,7

Ризоагрин 65,6 11,5 20 1,06 37,5

Штамм 8 60,2 10,4 26 1,15 39,8

Штамм 5С-2 58,6 8,2 23 1,13 36,6

Контроль 58,2 9,2 25 0,95 36,2

Штамм Пг-5 67,9 9,0 23 1,03 38,4

Штамм 6 58,4 7,6 21 0,79 39,4

Л Штамм 17-1 59,6 7,6 19 0,75 39,3

8 Е Штамм 18-5 52,9 8,4 23 0,90 35,8

8 М Флавобактерин 54 8,7 25 1,17 41,8

Мизорин 58,8 9,7 20 0,87 40,3

Агрофил 73,4 9,0 24 0,88 39,0

Ризоагрин 64,5 8,5 23 1,10 39,1

Штамм 8 66,8 8,2 22 1,10 39,3

Штамм 5С-2 62,3 7,7 22 0,92 38,8

Пшеница

Контроль 73,2 9,6 25 1,23 35,1

Штамм Пг-5 61,7 8,8 24 0,85 33,1

Штамм 6 67,8 9,1 25 0,82 32,9

Штамм 17-1 78,5 8,9 26 1,03 34,7

Любава Штамм 18-5 73,5 9,4 26 1,01 31,1

Флавобактерин 71,9 8,3 22 0,72 36,7

Мизорин 93,7 9,3 27 1,04 35,6

Агрофил 60,9 11,4 27 1,11 35,6

Ризоагрин 68,7 9,4 24 1,19 35,8

Штамм 8 65,7 10,9 27 0,96 33,2

Штамм 5С-2 69,4 11,1 25 0,87 32,4

Контроль 73,5 9,7 25 0,79 32,5

Штамм Пг-5 65,4 10,1 25 0,8 36,1

Штамм 6 68,8 9,6 31 1,17 36,0

Штамм 17-1 62,8 8,1 28 1,10 31,6

Штамм 18-5 71,4 7,9 26 0,96 36,5

13 Флавобактерин 76,6 8,6 23 0,88 33,9

го Мизорин 70,2 6,7 22 0,77 32,8

Агрофил 79,5 8,3 25 0,97 32,9

Ризоагрин 64,0 10,6 25 1,09 34,8

Штамм 8 74,7 11,7 24 1,07 36,7

Штамм 5С-2 59,8 10,1 23 0,93 32,6

Предпосевная обработка семян яровой пшеницы незначительно влияла на вегетационный период. Если на контрольном варианте период вегетации сорта Любава составил 85 суток, то при обработке биологическими препаратами он увеличивался на 2-3 суток. Положительное влияние препаратов на сокращение вегетационного периода было отмечено у сорта Злата - на вариантах с обработками Штамм 5С-2 и 18-5 растения созрели на 3-6 суток раньше, чем на контрольном варианте. В проведенных исследованиях биологические препараты оказывали большое влияние на высоту растений. У сортов ячменя этот показатель варьировал как по сортам, так и по вариантам обработки. Наибольшая высота растения в среднем за годы изучения 68,2-73,4 см отмечена у сортов Яромир и Владимир на варианте с применением препарата агрофил. У сортов пшеницы, наибольшая высота растений относительно контроля отмечена у сорта Злата - 79,5 см с применением агрофила и у сорта Любава -93,7 см при обработке мизорином (таблица 2).

Самым низкорослым относительно контроля оказался сорт ячменя Яромир -52,2 см на варианте с обработкой семян штаммом Пг-5. У пшеницы низкие показатели были у сорта Злата - 59,8 см на обработках штаммом 5С-2. У сортов ячменя самые высокие показатели озернённости и массы зерна с колоса отмечены у сорта Яромир на вариантах с обработкой штаммами 8 и ПГ-5: 26 шт. и 1,15 г, соответственно. У сорта Владимир изучаемые препараты не способствовали увеличению озерненности колоса, а вот масса зерна была значительно выше контрольного варианта на обработках штаммом 8, ризоагрином и флавобактерином - 1,10 - 1,17 г. У пшеницы лучшие показатели озерненности отмечены у сорта Злата на варианте с обработкой штаммом 17-1 и 6. Число зерен варьировало от 28 до 31 шт., масса зерна, соответственно от 1,10 до 1,17 г. Незначительно уступил ему сорт яровой пшеницы Любава на варианте с применением мизорина, агрофила и штамма 8. Число зерен на этих вариантах составило 27 шт., а масса варьировала от 0,96 до 1,19 г. В среднем за три года по показателю массы 1000 семян на различных сортах ячменя выделились варианты - штамм 8 -39,6 г, ПГ-5 -38,8 г, мизорин - 39,6 г и флавобактерин - 40,7 г. На остальных вариантах масса 1000 семян не превышала 37,7-38,8 г.

У сортов яровой пшеницы масса 1000 зерен на вариантах с обработками находилась на уровне 31,1-35,8 г, а на контрольных вариантах составила 32,5-35,1 г. Максимальная масса зерна с колоса - 36,7 г, в представленном изучении, была отмечена у сортов Любава и Злата при обработке флавобактерином и штаммом 8.

Заключение. Проведенные фенологические наблюдения на сортах яровых культур показали, что обработки семян ячменя перед посевом микробиологическими препаратами агрофил, мизорин, флавобактерин, штамм 8 и 18-5 ускоряли созревание в среднем на 2-6 суток. При этом максимально вегетационный период сокращался у сортов ярового ячменя Владимир и Яромир на варианте штамма 8. Наибольшая высота растений ячменя у сортов Яромир и Владимир 68,2-73,4 см отмечена в вариантах с применением агрофила. На сорте яровой пшеницы Злата применение препаратов агро-фил и мизорин позволило увеличить среднюю высоту растений до 79,5-93,7 см. Максимальное значение массы 1000 зерен в опыте у ячменя и пшеницы было отмечено на вариантах штамм 8 и флавобактерин.

Таким образом, в аридных условиях Астраханской области на светло-каштановых почвах различные микробиологические препараты, значительно усиливают продуктивность, положительно влияют на ростовые процессы и, как следствие, на фенологическую изменчивость растений, сокращают вегетационный период сортов яровых зерновых культур.

Библиографический список

1. Бондаренко, А.Н. Эффективность влияния биопрепаратов комплексного действия на основе ассоциативных азотфиксирующих микроорганизмов на продуктивность яровых культур в условиях светло-каштановых солонцовых почв Северо-Западного Прикаспия [Текст]/ А.Н. Бондаренко // Сборник Региональной научно-практической конференции (15-17 октября 2014 г.). - Майкоп: Изд-во Адыгейский НИИСХ, 2014. - С. 118-120.

2. Бондаренко, А.Н. Микробиологические препараты в аридных условиях [Текст]/ А.Н. Бондаренко, В.П. Зволинский // Земледелие. - 2013. - № 3. - С. 19-20.

3. ГОСТ 10842-64. Зерно. Метод определения абсолютного веса (масса 1000 зерен) [Электронный ресурс].

4. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований [Текст]/ Б.А. Доспехов. - 5 изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

5. Завалин, A.A. Биопрепараты, удобрения и урожай. [Текст]/ A.A. Завалин. - М.: ВНИИИА, 2005. - 302 с.

6. Завалин, А.А. Новые технологии производства биопрепаратов комплексного действия [Текст] / А.А. Завалин, А.П. Кожемяков. - СПб :Химиздат, 2010. - 64 с.

7. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск второй, зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры [Текст]. -М., 1989. - 194 с.

8. Фитоспорин - биологический препарат для защиты растений от болезней. Рекомендации по применению [Текст]/ М.Я. Менликиев, В.В. Смирнов, Г.М. Ваньянц, В.Д. Недорезков, И.Б. Срокулова. - Уфа, 1991.

Reference

1. Bondarenko, A. N. Jeffektivnost' vliyaniya biopreparatov kompleksnogo dejstviya na os-nove associativnyh azotfiksiruyuschih mikroorganizmov na produktivnost' yarovyh kul'tur v usloviyah svetlo-kashtanovyh soloncovyh pochv Severo-Zapadnogo Prikaspiya [Tekst]/ A. N. Bondarenko // Sbornik Regional'noj nauchno-prakticheskoj konferencii (15-17 oktyabrya 2014 g.). - Majkop: Izd-vo Adygejskij NIISX, 2014. - P. 118-120.

2. Bondarenko, A. N. Mikrobiologicheskie preparaty v aridnyh usloviyah [Tekst]/ A.N. Bondarenko, V. P. Zvolinskij. // Zemledelie. - 2013. - № 3. - P. 19-20.

3. GOST 10842-64. Zerno. Metod opredeleniya absolyutnogo vesa (massa 1000 zeren) [Jel-ektronnyj resurs].

4. Dospehov, B. A. Metodika polevogo opyta s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul'tatov issledovanij [Tekst]/ B. A. Dospehov. - 5 izd., pererab. i dop. - M.: Agropromizdat, 1985. - 351 p.

5. Zavalin, A.A. Biopreparaty, udobreniya i urozhaj. [Tekst]/ A.A. Zavalin. - M.: VNIIIA, 2005. - 302 p.

6. Zavalin, A. A. Novye tehnologii proizvodstva biopreparatov kompleksnogo dejstviya [Tekst] / A. A. Zavalin, A. P. Kozhemyakov. - SPb : Himizdat, 2010. - 64 p.

7. Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya sel'skohozyajstvennyh kul'tur. Vypusk vtoroj, zernovye, krupyanye, zernobobovye, kukuruza i kormovye kul'tury [Tekst]. - M., 1989. - 194 p.

8. Fitosporin - biologicheskij preparat dlya zaschity rastenij ot boleznej. Rekomendacii po primeneniyu [Tekst]/ M.Ya. Menlikiev, V.V. Smirnov, G.M. Van'yanc, V.D. Nedorezkov, I.B. Sroku-lova. - Ufa, 1991.

E-mail: irina.ssd1981@yandex.ru 184