Влияние протравливания семян на развитие корневой гнили и продуктивность яровой пшеницы

УДК 631.53:633.85

Влияние протравливания семян на развитие корневой гнили и продуктивность яровой пшеницы

Пилипенко Н. Г., кандидат сельскохозяйственных наук

Андреева О. Т., кандидат сельскохозяйственных наук

НИИ ветеринарии Восточной Сибири – филиал СФНЦА РАН

672039, Россия, г. Чита, ул. Кирова, д. 49

Е-mail: vetinst@mail.ru

Изучено влияние протравителей (фунгицидов «Дивиденд стар», «Винцит», биопрепаратов «Биосил», «Планриз») и их смесей на развитие корневой гнили на семенах (в лабораторных условиях) и в период вегетации растений на качество семян, число продуктивных стеблей, озернённость колоса, массу зерна с одного колоса, массу 1000 зёрен, а также на урожайность яровой мягкой пшеницы Бурятская 79. Выявлено положительное влияние предпосевной обработки семян биологическими препаратами как в чистом виде, так и в смесях с фунгицидами. Установлено, что в лабораторных условиях интенсивность поражения корневыми гнилями снижалась на 10,5–17,3%, при этом повышалось количество сильных проростков на 1–8 шт., масса корней — на 0,02–0,11 г, масса ростков — на 0,08–0,15 г. В период вегетации растений пшеницы в полевых условиях интенсивность поражения корневыми гнилями от всходов к уборке возрастала: в контроле (без обработки семян протравителями) — с 72 до 82–85%, в вариантах с обработкой биопрепаратами и фунгицидами — с 59–68 до 63–76%. Разница в степени поражения между контролем и сравниваемыми вариантами в фазу кущения составила 35 и 11–20%, перед уборкой — 41 и 30–38% соответственно. Протравливание семян биопрепаратами «Биосил» и «Планриз» в чистом виде повышало урожайность пшеницы на 0,19–0,20 т/га, а их смесями с фунгицидами «Винцит», «Дивиденд стар» — на 0,41–0,51 т/га.

Ключевые слова: фунгициды, биопрепараты, корневая гниль, пшеница, качество зерна, развитие растений, урожайность.

Яровая пшеница в Забайкальском крае занимает 33,2–35,5% зернового клина и размещается на площади 66,4 тыс. га.

В последние годы заметно ухудшалась фитосанитарная обстановка полей с зерновыми культурами: значительно возросло влияние грибных болезней (корневой гнили, бурой ржавчины, головни) на урожай и качество сельскохозяйственной продукции. Причины потенциальных потерь урожайности (18–37%) яровой пшеницы — вредители, болезни и сорняки. Их отрицательное воздействие возрастает в годы массовых размножений и эпифитотий, особенно на посевах интенсивного возделывания.

Корневые гнили относятся к числу внешне малозаметных, но очень вредоносных заболеваний зерновых культур. Они приводят к загниванию, разрушению корневой и прикорневой частей растений, в результате чего наблюдаются угнетение растений, пожелтение и засыхание листьев, белостебельчатость, белоколосица, задержка колошения, щуплость зерна и пустоколосость, а также гибель продуктивных стеблей.

Обработка семян протравителями и их смесями — важный приём интегрированной защиты растений, направленный на ограничение развития патогенной микрофлоры, защиту зародышевых органов, формирование защитных реакций растений от основных болезней, что служит основой получения здоровых всходов и запланированных урожаев (Чулкина, 2008; Торопова, 2002; Тютерев, 2005). Протравливание — экологический приём, так как количество протравителей в этом случае в несколько раз меньше по сравнению с опрыскиванием. Внедрение в сельскохозяйственное производство протравителей является одним из наиболее перспективных направлений для оздоровления семян и посевов зерновых культур от семенной, почвенной и аэрогенной инфекции (Кириченко, 2007; Чулкина, 2007; Семынина, 2006; Смолин, 2008).

Цель исследования — изучить влияние протравителей и их смесей на поражённость семян и растений корневыми гнилями.

В задачу исследований входило:

— провести фитоэкспертизу зерна пшеницы на поражённость возбудителями корневой гнили и выявить эффективность различных видов фунгицидов и биопрепаратов;

— выявить влияние различных видов протравителей на поражённость растений корневой гнилью в течение вегетационного периода;

— установить влияние различных видов протравителей на урожайность и элементы структуры урожая яровой пшеницы.

Методика исследований. Исследования проведены в 2010–2011 годах на опытном поле НИИ ветеринарии Восточной Сибири — филиала СФНЦА РАН, расположенном в Ингодинско-Читинской лесостепи.

Эффективность биопрепаратов «Биосил», «Планриз» и фунгицидов «Винцит», «Дивиденд стар» изучали в чистом виде и в смесях на яровой мягкой пшенице Бурятская 79 в стационарном полевом севообороте: пар, пшеница, овёс, однолетние травы (овёс). Методы исследования лабораторный и полевой.

Почва опытного участка — чернозём малогумусный малокарбонатный, маломощный лёгкий суглинок. Содержание органического вещества в пахотном слое — 3,76%, обеспеченность подвижными формами фосфора и калия — средняя. Посевная и учётная площади делянки — 100 м², расположение делянок рендомизированное, повторность опыта четырёхкратная.

Агротехника возделывания пшеницы рекомендована зональными системами земледелия Читинской области. Предшественник — пар. Срок посева — 15 мая. Для посева использовали сорт пшеницы Бурятская 79. Норма высева — 5 млн всхожих зёрен на 1 га. Минеральные удобрения внесены одновременно с посевом из расчёта N₃₀P₃₀ кг/га д.в. сеялкой Обь-4-ЗТ при глубине заделки семян 6–8 см. Протравливание семян проводили за 2 дня до посева. Норма расхода биопрепаратов: «Биосил» — 0,05 л/т, «Планриз» — 1,0 л/т; фунгицидов: «Винцит» — 1,2 л/т, «Дивиденд стар» — 0,75 л/т; в смесях: «Винцит» (1,2 л/т) + «Биосил» (0,05 л/т), «Винцит» (1,2 л/т) + «Планриз» (1,0 л/т), «Дивиденд стар» (0,75 л/т) + «Биосил» (0,05 л/т), «Дивиденд стар» (0,75 л/т) + «Планриз» (1,0 л/т).

В опытах проводили следующие учёты: фитоэкспертизу зерна; степень поражённости семян возбудителями корневой гнили (поверхностной и внутренней инфекцией); силу роста (по длине ростков и числу зародышевых корешков, массе ростков и массе корешков); определение динамики развития корневой системы; распространение корневой гнили; степень поражения растений возбудителями корневой гнили в период вегетации пшеницы (в фазу кущения, колошения, перед уборкой); учёт урожая.

Заражённость семян яровой пшеницы поверхностной и внутренней инфекцией (гельминтоспориозом, фузариозом, альтернариозом, плесневением) определяли методом влажной камеры и с применением бумажных рулонов. Образцы семян отбирали согласно ГОСТ 12037-88. Грибы рода фузариум проявлялись в виде слегка пушистого налёта белого или розового оттенка. Гельминтоспориозная инфекция проявлялась в виде чёрного бархатистого налёта, который переходил и на бумагу, отмечалось побурение корешков и колеоптиля у основания. Семена, поражённые альтернариозом, покрывались налётом цвета от серого до почти чёрного.

Учёты выполнены по общепринятым в земледелии и растениеводстве методикам: содержание органического вещества — методом Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91, п. 1), содержание подвижного фосфора и обменного калия — методом Чирикова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204-84), структурный анализ снопового материала — по методике Госкомиссии по сортоиспытанию, математическая обработка — методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985), распространённость и развитие корневой гнили, фитоэкспертизу зерна проводили по ГОСТ 12037-88.

Климат зоны резко континентальный, с малоснежной холодной зимой, жарким летом и недостатком атмосферных осадков. Среднегодовое количество осадков — 330–380 мм, основное их количество (85–90%) выпадает в тёплый период, максимальное — в июле-августе, минимальное — в мае-июне. Сумма положительных температур выше 10°С составляет 1500–1800°С при среднемесячной температуре июля 19,1°С (Шашкова, 2012).

Метеорологические условия вегетационных периодов (апрель-сентябрь) в 2010‒2011 годах были сравнительно благоприятными для роста и развития яровой пшеницы в полевом севообороте. Температура воздуха превышала среднемноголетний показатель на 1,0–1,4°С. Осадков выпало в 2010 году 294,6 мм, в 2011 — 337 мм при среднемноголетнем показателе 276 мм. Неравномерное их распределение создавало дефицит запаса продуктивной влаги в основные фазы развития растений, что повлияло на формировании невысокого урожая зерновых культур — 0,97–1,48 т/га.

Результаты исследований. С семенами распространяется более 30% всех возбудителей болезней сельскохозяйственных культур. Семенная инфекция усиливает проявление болезней, возбудители которых могут сохраняться в почве и на растительных остатках (гельминтоспориоз, фузариоз). Протравливание семян является основным способом борьбы с семенной инфекцией, однако иногда проводится без учёта особенностей конкретных партий. Это снижает эффективность мероприятия, приводит к неоправданным затратам и ухудшению фитосанитарного состояния посевов. Современный ассортимент протравителей семян зерновых культур достаточно обширен, содержит немало высокоэффективных препаратов с различным спектром действия и в каждом случае позволяет выбрать наиболее подходящий на основе данных фитоэкспертизы семян.

Эффективность протравителей наблюдали на семенах пшеницы Бурятская 79 в условиях лаборатории методом рулонов (ГОСТ 50459-92). При учёте определяли интенсивность поражения, качество проростков, силу роста. Результаты фитоэкспертизы показали наличие высокого естественного инфекционного фона (в контроле интенсивность поражения — 57,5%, поражённость внешней и внутренней инфекцией — 95%) (табл. 1). Поэтому при высокой распространённости и поражённости корневыми гнилями протравители хотя и снижали интенсивность поражения, но фунгицидная активность их была невысокой. Биологическая эффективность фунгицидов — 25,1–30,1%, биопрепаратов — 18,3–20,8%.

1. Фитоэкспертиза семян пшеницы на поражённость корневыми гнилями в зависимости от протравителей

Из общего количества инфицированных семян 20–32% были поражены внешней инфекцией, 43–71% — внутренней. Полученные результаты показали зависимость инфицированности семян от вида фунгицида и биопрепарата. Более высокая биологическая эффективность (30,1%) отмечена в варианте, где семена обработаны смесью «Дивиденд стар» + «Планриз».

Обработка семян биопрепаратами «Биосил» и «Планриз» снизила интенсивность поражения корневыми гнилями по сравнению с контролем на 10,5–12,0%. Биологическая эффективность составила 18,3–20,8%.

Важным показателем качества семян является сила роста. В результате испытаний было выявлено, что все фунгициды вызывали некоторое снижение ростовых процессов: длина корней по сравнению с контролем была на 0,2–1,2 см меньше. В отличие от фунгицидов, «Биосил» и «Планриз» оказывали ростостимулирующее действие, увеличивая длину корней на 0,5–0,6 см.

Несмотря на то что под действием фунгицидов длина корешков снижалась, количество их возросло, вследствие этого масса корней увеличилась на 7,4–40,7%. Это наиболее ярко проявилось в вариантах с биопрепаратами «Планриз» и «Биосил», где масса корешков составила 0,35–0,38 г. Под действием биопрепаратов и фунгицидов во всех вариантах масса ростков увеличилась на 0,08–0,15 г. В варианте с биопрепаратом «Биосил» масса ростков была больше — 0,72 г.

При оценке качества проростков отмечено, что наиболее выравненным по силе роста был вариант, где семена обработаны препаратом «Биосил». Количество сильных проростков составило 70–73%. Из всех протравителей наиболее стимулирующим действием на прорастание семян обладал «Биосил»: лабораторная всхожесть была самая высокая — 85%.

Фенологическими наблюдениями за ростом и развитием растений отмечено, что всходы появились во всех вариантах одновременно, и в зависимости от протравителей степень всхожести составила 62–71%. Отмечена прямая корреляционная зависимость между густотой стояния всходов и количеством проростков (r = 0,87 ± 0,13). Так, наиболее выравненные проростки (в лабораторном опыте) в варианте с «Биосилом» соответствовали более высокой полевой всхожести. В период вегетации растения не поражались пыльной головнёй, однако сильно угнетались корневыми гнилями, распространение которых в контроле составило 72–85% (табл. 2).

2. Интенсивность поражения растений пшеницы корневыми гнилями в период вегетации

Применение протравителей снизило этот показатель до 60–68 и 65–76%, особенно при совместной обработке биопрепаратами и фунгицидом «Дивиденд стар».

Заметно более слабое действие на распространённость заболевания оказал «Винцит» (64–68%).

Учёт корневой гнили в разные фазы развития растений пшеницы показал, что распространённость и степень поражения возрастали от всходов к уборке.

Таким образом, по ритму развития в течение сезона корневую гниль можно отнести к тардивным (медленно нарастающим) болезням. Максимальной величины эпифитотический процесс достиг в конце вегетации: в контроле распространённость — 85%, средний балл — 1,64, степень поражения — 41%, в изучаемых вариантах — соответственно 65–76%, 1,24–1,39, 30–38%. Причём уже в начале вегетационного периода значительная часть растений (60–72%) была поражена заболеванием, что обусловлено массовой передачей возбудителей инфекции через семена и почву. Кроме того, возбудители корневых гнилей отличаются широкой филогенетической специализацией (к филогенетическим родственным растениям). Наиболее восприимчивы к возбудителям корневой гнили культурные однолетние злаки (пшеница, овёс, ячмень) и сорняки (щетинник, куриное просо, овсюг обыкновенный, жабрей), культурные и дикорастущие многолетние злаки (пырей ползучий, кострец безостый, тимофеевка луговая).

Широкая филогенетическая специализация возбудителей болезни позволяет им легко накапливаться и распространяться в природе. Особую опасность представляет паразитирование возбудителей болезни на щетиннике и курином просе, которые в последние годы широко распространились на полях Забайкальского края и являются серьёзным источником инфекции в посевах хлебных злаков.

В период вегетации в посевах пшеницы из числа восприимчивых к возбудителям болезни сорняков были распространены щетинник зелёный и куриное просо (в период всходов — 104, перед уборкой — 55 шт./м²).

Таким образом, лабораторные и полевые исследования по использованию различных протравителей семян яровой пшеницы Бурятская 79 показали зависимость инфицированности семян от вида фунгицида и биопрепарата. В лабораторных условиях минимальную интенсивность поражения корневыми гнилями (40,2–41,5%), высокую биологическую эффективность (27,9–30,1%), силу роста (68–73%), массу ростков (0,65–0,72 г) обеспечили биопрепараты, применяемые совместно с фунгицидом «Дивиденд стар». Фунгицидная активность «Винцита» с биопрепаратами составила 25,1–25,2%. Варианты с биопрепаратами «Биосил» и «Планриз», применяемыми в чистом виде, уступали по интенсивности поражения корневыми гнилями на 4,0–6,8% и биологической эффективности — на 7,1–11,8%, но при этом оказывали положительное действие на длину и массу корней — 10,7–10,8 см и 0,35–0,38 г соответственно.

В период вегетации растений пшеницы от всходов к уборке распространённость корневой гнили увеличилась с 60–72 до 65–85%, степень поражения — с 11–35 до 30–41%. Максимальные показатели — 72–85 и 35–41% — получены в контроле (без обработки), минимальные — в вариантах с применением протравителей семян — 60–65 и 11–30%.

Анализ структуры урожая пшеницы показал, что величину урожая определяли такие показатели, как количество продуктивного стеблестоя, озернённость колоса, масса зерна с одного колоса и масса 1000 зёрен. Более высокие показатели структуры урожая и урожайности зерна (табл. 3) получены в вариантах с протравлением семян фунгицидами и биопрепаратами, где превышение к контролю (без обработки семян) по количеству продуктивных стеблей составило 4–64 шт./м², количеству зёрен в колосе — от 1–3 до 5 шт., массе зерна с одного колоса — 0,1–0,4 г, массе 1000 зёрен — 0,1–2,3 г, урожайности — от 0,19 до 0,51 т/га.

3. Структура урожая и урожайность зерна пшеницы в зависимости от протравителей

Урожайность зерна при обработке семян биопрепаратами в чистом виде была наименьшей — 1,17–1,18 т/га, в смесях с фунгицидами — повысилась до 1,38–1,48 т/га.

Заключение. На основании полученных экспериментальных данных следует, что применение биологических препаратов, таких как «Биосил» и «Планриз», в чистом виде и в смесях с химическими препаратами «Винцит» и «Дивиденд стар» обеспечивало оздоровление посевного материала и посевов яровой мягкой пшеницы Бурятская 79. Интенсивность поражения корневыми гнилями в лабораторных условиях снижалась на 10,5–17,3%, а количество сильных проростков повышалось на 1–8 шт., масса корней — на 0,02–0,11 г, масса ростков — на 0,08–0,15 г. В период вегетации растений пшеницы интенсивность поражения корневыми гнилями от всходов к уборке возрастала: в контроле (без обработки семян протравителями) — от 72 до 82–85%, в вариантах с обработкой биопрепаратами и фунгицидами — от 59–68 до 63–76%. Разница в степени поражения растений между контролем и сравниваемыми вариантами в фазу кущения составила 35 и 11–20%, перед уборкой — 41 и 30–38%. Протравливание семян биопрепаратами «Биосил» и «Планриз» в чистом виде повышало урожайность пшеницы на 0,19–0,20 т/га, а их смесями с фунгицидами «Винцит» и «Дивиденд стар» — на 0,41–0,51 т/га.

Литература

1. Чулкина В. А. Современные экологические основы интегрированной защиты растений / В. А. Чулкина, Е. Ю. Торопова, О. И. Павлова // Защита и карантин растений. — 2008. — № 9. — С.18–22.
2. Торопова Е. Ю. Эпифитотиологические основы систем защиты растений / Е. Ю. Торопова, Г. Я. Стецов, В. А. Чулкина. — Новосибирск, 2002. — 579 с.
3. Тютерев С. Л. Протравливание семян зерновых колосовых культур / С. Л. Тютерев // Защита и карантин растений. — 2005. — № 3. — С.90–98.
4. Кириченко А. А. Биологическое обоснование мониторинга, прогноза и контроля черноты зародыша яровой пшеницы в Новосибирской области / А. А. Кириченко, Е. Ю. Торопова // Сибирский вестник сельскохозяйственных науки. — 2007. — № 8. — С.31–34.
5. Чулкина В. А. Фитосанитарная оптимизация агроэкосистем в Западной Сибири / В. А. Чулкина, В. М. Медведчикова, Е. Ю. Торопова // Защита и карантин растений. — 2007. — № 1. — С.14–17.
6. Семынина Т. В. Биопрепараты и регуляторы роста растений для обработки семян зерновых культур / Т. В. Семынина // Защита и карантин растений. — 2006. — № 2. — С.24–25.
7. Смолин Н. В. Развитие корневой гнили на ячмене при использовании биопрепаратов / Н. В. Смолин, В. В. Лапина, А. С. Савельев // Достижения науки и техники АПК. — 2008. — № 10. — С.54–55.
8. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — М.: Колос, 1979. — 250 с.
9. Шашкова Г. Г. Возделывание сельскохозяйственных культур в Забайкальском крае: монография / Г. Г. Шашкова, Г. П. Цыганова, О. Т. Андреева. — Чита: Экспресс, 2012. — С.240–241, 275–279.
10. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения; — М: ФГНУ Росинформагротех, 2003. — 240 с.

Effect of grain treatment on root rot and spring wheat productivity

Pilipenko N. G., PhD Agr. Sc.

Andreeva O. T., PhD Agr. Sc.

East-Siberian Research Institute of Veterinary Medicine

672039, Russia, Chita, Kirova str., 49

Е-mail: vetinst@mail.ru

The experiment tested the influence of fungicides “Dividend star” and “Vintsit”, biopreparations “Biosil” and “Planriz” as well as their mixtures on root rot infection, seed quality, number of productive stems, grain number and weight per one head, 1000 kernel weight and productivity of hexaploid wheat “Buryatskaya 79” under the lab and field conditions. Seed treatment both by pure biopreparations and their mixtures with fungicides had positive effect. In lab fungal infection dropped by 10,5–17,3%, number of viable seedlings increased by 1–8 pcs, root weight — by 0.02–0.11 g, sprout weight — by 0.08–0.15 g. In field infection level grew from germination to harvesting time: in the control variant (no seed treatment) — from 72 to 82–85%, in the treated ones — from 59–68 to 63–76%. The difference in the infection level between the control and experimental variants made up 35 and 11–20% at tillering time, before harvesting — 41 and 30–38%, respectively. Seed treatment by pure biopreparations improved wheat productivity by 0.19–0.20 t ha^-1 while by mixtures with fungicides — by 0.41–0.51 t ha^-1.

Keywords: fungicide, biopreparation, root rot, wheat, grain quality, plant growth, productivity.

References

1. Chulkina V. A. Sovremennye ekologicheskie osnovy integrirovannoy zashchity rasteniy / V. A. Chulkina, E. Yu. Toropova, O. I. Pavlova // Zashchita i karantin rasteniy. — 2008. — No. 9. — P.18–22.

2. Toropova E. Yu. Epifitotiologicheskie osnovy sistem zashchity rasteniy / E. Yu. Toropova, G. Ya. Stetsov, V. A. Chulkina. — Novosibirsk, 2002. — 579 p.

3. Tyuterev S. L. Protravlivanie semyan zernovykh kolosovykh kultur / S. L. Tyuterev // Zashchita i karantin rasteniy. — 2005. — No. 3. — P.90–98.

4. Kirichenko A. A. Biologicheskoe obosnovanie monitoringa, prognoza i kontrolya chernoty zarodysha yarovoy pshenitsy v Novosibirskoy oblasti / A. A. Kirichenko, E. Yu. Toropova // Sibirskiy vestnik selskokhozyaystvennykh nauki. — 2007. — No. 8. — P.31–34.

5. Chulkina V. A. Fitosanitarnaya optimizatsiya agroekosistem v Zapadnoy Sibiri / V. A. Chulkina, V. M. Medvedchikova, E. Yu. Toropova // Zashchita i karantin rasteniy. — 2007. — No. 1. — P.14–17.

6. Semynina T. V. Biopreparaty i regulyatory rosta rasteniy dlya obrabotki semyan zernovykh kultur / T. V. Semynina // Zashchita i karantin rasteniy. — 2006. — No. 2. — P.24–25.

7. Smolin N. V. Razvitie kornevoy gnili na yachmene pri ispolzovanii biopreparatov / N. V. Smolin, V. V. Lapina, A. S. Savelev // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2008. — No. 10. — P.54–55.

8. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta / B. A. Dospekhov. — Moscow: Kolos, 1979. — 250 p.

9. Shashkova G. G. Vozdelyvanie selskokhozyaystvennykh kultur v Zabaykalskom krae: monografiya / G. G. Shashkova, G. P. Tsyganova, O. T. Andreeva. — Chita: Ekspress, 2012. — P.240–241, 275–279.

10. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu kompleksnogo monitoringa plodorodiya pochv zemel selskokhozyaystvennogo naznacheniya; — Moscow: FGNU Rosinformagrotekh, 2003. — 240 p.