Агрохимия, 2022, № 6, стр. 45-50

ВВЕДЕНИЕ

Современные экологически безопасные регуляторы роста растений (РРР) являются важными составляющими технологии возделывания озимой пшеницы (Тriticum aestivum L.). Физиологическая активность РРР проявляется в низких концентрациях и реализуется в повышении эффективности использования питательных веществ, стимулировании ростовых и метаболических процессов, увеличении адаптивности растений к неблагоприятным условиям среды [1–4].

В связи с аридизацией климата в южных регионах России, включая Ставрополье, необходимость использования РРР для повышения устойчивости растений к стрессовым факторам значительно возрастает. В Ставропольском крае проблема повышения качества зерна стоит особенно остро в связи с наблюдаемой в последние годы тенденцией к снижению в нем белка и клейковины. Для преодоления этой негативной тенденции предлагается более широкое использование удобрений и РРР нового поколения [5]. Ранневесенняя корневая азотная подкормка озимой пшеницы, выращиваемой на черноземе обыкновенном, является действенным фактором повышения урожайности зерна [6]. Совмещение азотных подкормок с применением фиторегуляторов в посевах этой культуры позволяет более эффективно использовать азот и существенно улучшить качественные показатели зерна [7].

Эффективность РРР на основе тритерпеновых соединений – препаратов Силк, Новосил, Биосил и др. при возделывании озимой пшеницы показана во многих исследованиях [8–14]. Тритерпеновые кислоты являются также действующими веществами нового многокомпонентного РРР полифункционального действия – препарата Альфастим [15].

В последние годы также создан ряд препаратов, которые представляют собой композиции физиологически активных веществ. К их числу относятся препараты, разработанные компанией “Atlantika Аgricola” (Испания), – Райкат Старт, Аминокат и Атланте Плюс [16].

Особенности действия такого рода РРР на продуктивность озимой пшеницы в зависимости от применения минеральных удобрений, почвенно-климатических условий региона и генотипа новых сортов недостаточно изучены. Цель работы – изучение влияния РРР многофункционального действия на величину, структуру и качество урожая озимой пшеницы, возделываемой на черноземе обыкновенном карбонатном в условиях зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края на фоне ранневесенней азотной подкормки.

МЕДОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Полевые эксперименты проводили в 2019–2021 гг. на опытном поле ГУП “Незлобненская семеноводческо-технологическая станция”, находящемся в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный среднесуглиннистный с содержанием гумуса 3.2%. В пахотном слое почвы содержание подвижного фосфора и подвижного калия по Мачигину в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26205-91) [17] составило 14.2–21.8 и 389 мг/кг соответственно.

В качестве объектов исследования использовали новый районированный сорт озимой пшеницы Борвий селекции Одесского селекционно-генетического института и Северо-Кавказского федерального научного аграрного центра [18], а также РРР – препараты Биосил, Альфастим, Райкат Старт, Аминокат и Атланте Плюс.

Биосил представляет собой экстракт из хвои пихты сибирской, (Abies sibirica Ledeb.), действующими веществами которого являются тритерпеновые кислоты (100 г/л) [19].

Альфастим содержит (г/л): тритерпеновые кислоты из хвои пихты сибирской – 100, аминокислоты – 50, карбогидраты – 50, ауксино-цитокининовый комплекс – 10, мембранно-активные вещества и витамины (В₁, В₇, РР) [15].

Препарат Райкат Старт получен на основе растительных экстрактов, в том числе экстракта морских водорослей, содержит (%): полисахариды – 15.0, аминокислоты – 4.0, цитокинины – 0.05, макро- и микроэлементы в хелатной форме (%): N – 4.0, Р₂О₅ – 8.0, К₂О – 3.0, Fe – 0.1, Zn –0.02, В – 0.03. В состав препарата Аминокат также входит экстракт морских водорослей, макро- и микроэлементы. Содержание аминокислот составляет (%): 10.0, включая глутаминовую кислоту – 2.4, лизин – 1.4, глицин – 1.2. Препарат Атланте Плюс содержит фосфор (18%), калий (16%) в форме гипосульфита калия (KН₂РО₄), салициловую кислоту и бетаины. Эти соединения придают препарату иммунопротекторные свойства [16].

Схема опыта включала варианты обработки растений в фазе колошения препаратами Биосил (30 г/га), Альфастим (40 г/га), Райкат Старт (0.5 л/га), Аминокат (0.5 л/га), Атланте Плюс (0.5 л/га) и контроль (без обработки). Препараты использовали в рекомендуемых концентрациях. Обработку проводили путем опрыскивания растений ручным опрыскивателем, норма расхода рабочего раствора 50 мл/м². В фазе весеннего кущения проводили корневую азотную подкормку в виде N_аа30.

Опыт размещали после предшественника – зернобобовых культур в трехкратной повторности, расположение вариантов систематическое. Посев осуществляли в оптимальные сроки рядовым способом из расчета 4.5 млн всхожих семян/га. Агротехника выращивания культуры – общепринятая для данной зоны региона. Учетная площадь делянки 1 м².

Биологический урожай определяли сноповым методом в фазе полной спелости с последующим учетом структуры урожая. Отдельные элементы структуры урожая оценивали по 25 продуктивным побегам в каждом варианте. Массу 1000 зерен определяли по ГОСТ 12042-80 [20]. Показатели качества зерна определяли по ГОСТ Р 54478-2011 [21], индекс деформации клейковины – на приборе ИДК 3М (ООО “Плаун-системы”, Россия).

Статистическую обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа [22].

Метеоусловия в годы исследований различались. Наиболее благоприятным для роста, развития и формирования урожая озимой пшеницы был вегетационный сезон 2020/2021 гг. Согласно данным Ставропольского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, за этот вегетационный период (октябрь–июль) выпало 463.6 мм осадков при климатической норме 456.2 мм, при этом среднесуточная температура превысила среднемноголетние показатели на 1.4°С. ГТК (апрель–июль) составил 1.04.

Суммарное количество осадков за период вегетации озимой пшеницы 2018/2019 гг. составило 327.6 мм (71.8% от нормы), среднесуточная температура была выше нормы на 1.9°С. Если в мае и июне во время прохождения растениями фаз колошения и налива зерна отмечали дефицит осадков, то в первой половине июля перед уборкой урожая выпало 53.2 мм (90.9% от нормы), что оказало негативное влияние на качество зерна.

Наиболее засушливым был вегетационный сезон 2019/2020 гг., в течение которого выпало 317.8 мм (69.7% от нормы), а среднесуточная температура была на 2.4°С выше среднемноголетних показателей.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Биологический урожай озимой пшеницы в вариантах опыта за годы исследования существенно варьировал в зависимости от погодных условий, коэффициент вариации (V) составил 15.4–26.3%. Максимальный уровень биологического урожая зерна отмечали в наиболее благоприятном по водообеспеченности 2021 г., он составил в среднем в опыте 532 г/м², минимальный – в наиболее засушливом 2020 г. (360.8 г/м²). Изученные РРР способствовали увеличению урожая озимой пшеницы во все годы исследования. Наибольший эффект от их применения отмечен в условиях 2020 и 2019 гг., прибавка урожая зерна относительно контроля составила 28.7–85.3 г/ м² (9.0–26.7%) и 41.0–110.4 г/ м² (9.4–25.4%) соответственно (табл. 1). Менее выраженный характер носило действие РРР на урожай зерна в более благоприятном по водообеспеченности 2021 г. В условиях этого года увеличение урожайности зерна при применении РРР составило по отношению к контролю 11.3–58.8 г/м² (2.2–11.4%), причем статистически значимое повышение урожая установлено в вариантах с применением препаратов Аминокат и Альфастим, в других опытных вариантах прибавка урожая была небольшой. В среднем за 3 года биологический урожай при применении РРР повысился относительно контроля на 27.0–69.0 г/м², что составило 6.4–16.3%, при этом наибольшая прибавка урожая отмечена при обработке растений препаратом Биосил, наименьшая – при использовании Атланте Плюс.

В среднем за 3 года при применении РРР наблюдали увеличение массы колоса на 3.6–10.0, числа зерен в колосе – на 3.1–10.2, массы зерна с одного колоса – на 3.7–10.2%, при этом масса 1000 зерен существенно не изменялась (табл. 2). Увеличение этого показателя (на 3.2–6.5%) в опытных вариантах по сравнению с контролем отмечено лишь в 2020 г. В условиях 2021 г. отмечена лишь тенденция к увеличению основных элементов продуктивности колоса.

На накопление белка в зерне значительное влияние оказывают метеорологические условия [5]. В 2019 г. вследствие значительного выпадения осадков и повышенного уровня влажности в период налива и созревания зерна содержание белка и клейковины в зерне контрольного варианта было невысоким и по этим показателям зерно, согласно ГОСТ 9353-2016 [23], отнесено к 4-му классу. Обработка растений РРР увеличила в зерне содержание белка на 0.8–1.6 и клейковины на 1.4–2.8 абс.%, вследствие чего классность зерна повысилась до уровня 3-го класса (табл. 3).

Лучшее зерно по содержанию белка, количеству и качеству клейковины сформировалось в условиях 2021 г., когда гидротермические условия были близки к среднемноголетним. Использование РРР позволило повысить в зерне содержание белка на 0.7–1.2, клейковины – на 0.8–2.0%. Влияние исследованных препаратов на качество зерна озимой пшеницы проявилось в большей степени в 2020 г. – повышение белка в зерне составило по отношению к контролю 0.8–2.3, клейковины – 1.5–3.9%. В среднем за 3 года при применении РРР наблюдали увеличение этих показателей в зерне на 0.6–1.4 и 1.1–2.4% соответственно. Наибольшее действие на качество зерна озимой пшеницы оказали препараты Биосил и Атланте Плюс. В отдельные годы значительный эффект влияния на качество зерна продемонстрировали также препараты Аминокат и Альфастим.

В литературе имеются данные о повышении урожайности и качества зерна озимой пшеницы в результате предпосевной обработки семян сорта Багира препаратом Альфастим и ее сочетании с некорневым применением органо-минеральных удобрений Полидон РК и Полидон N в фазах осеннего и весеннего кущения [24], двухкратной обработки растений озимой пшеницы сорта Гром препаратами Биосил и Альфастим в фазах весеннего кущения – выхода в трубку и колошения и сочетании этих обработок с внесением различных доз азотных подкормок [25], предпосевной обработки семян озимой пшеницы сорта Багира препаратом Райкат Старт, обработки растений препаратами Аминокат и Атланте Плюс в фазах весеннего кущения и колошения соответственно, а также сочетания некорневого использования этих препаратов с обработкой семян препаратом Райкат Старт [26].

Наши опыты показали достаточно высокую эффективность изученных РРР на урожай и качество зерна озимой пшеницы сорта Борвий при их применении в период вегетации растений озимой пшеницы в фазе колошения на фоне ренневесенней азотной подкормки N30.

ВЫВОДЫ

1. В полевых опытах, проведенных в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края на черноземе обыкновенном карбонатном на фоне внесения азота в дозе N30 при обработке растений озимой пшеницы сорта Борвий в фазе колошения препаратами Биосил, Альфастим, Райкат Старт, Аминокат и Атланте Плюс установлено увеличение биологического урожая зерна в среднем за 3 года на 27.0–69.0 г/м² (на 6.4–16.3%), массы колоса – на 3.6–10.0, числа зерен в колосе – на 3.1–10.2, массы зерна с одного колоса – на 3.7–10.2% по сравнению с контролем.

2. Качественные показатели зерна при применении регуляторов роста растений (РРР) превосходили контрольный вариант в среднем за 3 года по содержанию белка на 0.6–1.4, сырой клейковины – на 1.1–2.4%, группа качества клейковины при этом практически не изменялась. В неблагоприятных условиях формирования качества зерна (2019 г.) использование РРР позволило повысить классность зерна.

3. Величина урожая озимой пшеницы, его качество и эффективность действия РРР существенно зависели от метеорологических факторов. Максимальный урожай зерна с наиболее высоким качеством сформировался в благоприятном по водообеспеченности 2021 г. при гидротермических условиях, близких к среднемноголетним (ГТК за период апрель–июль = 1.04). Наибольший эффект РРР на урожай зерна и его качество, напротив, проявился в засушливый сезон 2020 г., когда количество осадков за вегетационный период составило лишь 69.7% от климатической нормы, что свидетельствовало об антистрессовом действии РРР на растения в условиях водного дефицита.