Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,556

Введение

В Республике Тыва в условиях резко континентального климата предпосевная обработка семян является одним из дополнительных приемов, сопутствующих увеличению количественных и улучшению качественных показателей яровой пшеницы. В настоящее время все большую актуальность приобретают экологически чистые и безопасные удобрения – микробиологические биопрепараты и комплексные удобрения, содержащие набор макро- и микроэлементов [1, с. 6]. Одним из ключевых аспектов органического земледелия является использование биологических удобрений, которые производятся из натурального сырья [2, с. 32; 3]. С совершенствованием технологий производства сельскохозяйственной продукции все большее предпочтение отдается новым препаратам, способным увеличить посевные свойства и повысить урожайность и качество продукции в неблагоприятных условиях [4, с. 78]. Изучение влияния новых препаратов для предпосевной обработки семян на урожайность зерна яровой пшеницы в конкретных почвенно-климатических условиях является актуальным [5, с. 228]. Для рационального использования удобрений и биофунгицидов нужно знать, какое влияние они оказывают на повышение урожайности и улучшение качества продукции [6, с. 28]. Получение высоких урожаев яровой пшеницы возможно путем совершенствования агротехники, в первую очередь используя для этого научно обоснованное применение оптимальных доз минеральных удобрений [7, с. 226]. Следует применять такую систему удобрения, которая бы позволила получать максимально возможное количество растениеводческой продукции определенного качества в конкретных почвенно-климатических условиях и при минимальных затратах [8, с. 25]. Использование биопрепаратов на основе различных штаммов микроорганизмов приводит к мобилизации биологических факторов, заложенных природой [9, с. 5]. Работы многих ученых свидетельствуют об эффективности протравливания семян зерновых культур биопрепаратами во избежание риска передачи различных инфекций, фитопатогенов [10–12]. Одним из приемов снижения затрат на семена является применение протравителей фунгицидного действия с ростостимулирующим эффектом, которые обеспечивают возможность снижения норм высева по сравнению с общепринятыми. Недостатком таких препаратов при возделывании пшеницы является то, что они не защищают от вредителей, которые устойчиво превышают экономический порог вредоносности в разные по погодным условиям годы [13, с. 19; 14]. Однако основная роль применения различных биопрепаратов заключается в формировании устойчивой урожайности яровой пшеницы [15–17].

Цель исследования – подбор наиболее эффективных биостимуляторов и оценка их влияния на урожайность яровой пшеницы в условиях Тувы.

Задачи: изучить влияние предпосевной обработки биопрепаратами семенного материала яровой пшеницы на формирование ее урожайности; выявить наиболее эффективные препараты.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились на опытно-экспериментальном участке Тувинского НИИСХ – филиала СФНЦА РАН, в степной зоне. Почва – темно-каштановая, механический состав – легкий суглинок, гумус по Тюрину – 0,05 %, азот по Корнфилду – 126 мг/га, фосфор по Мачигину – 23 мг/кг, калий по Мачигину – 176 мг/кг. Опыты закладывались по чистому пару. Обработка почвы осуществлялась по общепринятым методикам. Проводилось ранневесеннее боронование чистого пара БИГ-3 на глубину 8–10 см, предпосевная обработка – культиватором. Посев осуществлялся сеялкой стерневой СЗС-2,8. Изучалась эффективность применения следующих вариантов обработки семян и посевов биопрепаратами яровой пшеницы Чагытай: 1) Спринталга в дозе 0,4 л/т + Форсаж в дозе 5 мл субстрата на 150 мл воды; 2) Спринталга в дозе 0,4 л/т + Тилт в дозе 1,0 л/га; 3) Форсаж в дозе 5 мл на 150 мл воды + Тилт нормой 1,0 л/га; 4) контроль (без обработки). Обработка семенного материала пшеницы препаратами проводилась вручную за 10 дней до посева путем смачивания и перемешивания. Обработанный материал высушивался до сыпучего состояния. Препарат Тилт вносился методом ручного опрыскивания посевов в фазу кущения. Площадь одной делянки 28 м2, повторность опыта четырехкратная, размещение рандомизированное. Опыт однофакторный с изучением влияния биопрепаратов на урожайность яровой пшеницы.

Исследования проводили на сорте яровой пшеницы Чагытай, рекомендованном для использования в Республике Тыва. Сорт среднеспелого типа, пищевого назначения, среднеустойчив к болезням и вредителям. Эксперимент выполняли согласно методическим указаниям по регистрационным испытаниям фунгицидов, статистическая обработка результатов опыта проведена по Б.А. Доспехову [18] с использованием программы SnedecorV4.

За все годы исследований наблюдалось неравномерное выпадение осадков и колебание температурного режима в период вегетации растений (рис. 1, 2).

Более увлажненным был 2023 г., а очень засушливым – 2024 г. За вегетационный сезон 2023 г. осадков выпало выше среднемноголетних на 46,2 мм, а в 2024 г. отклонение от среднемноголетних составило 104,9 мм.

Раннее и дружное появление всходов имеет большое значение для формирования урожая. Растянутость периода от начала до полных всходов, отдельные «волны» всходов вызывают неравномерность последующего развития растений, неодновременность их созревания, нежелательную ярусность стеблестоя. Недостаток влаги в верхних слоях почвы вызывает значительную гибель приростков и всходов. Если за 10 дней до посева и в период посев – всходы осадков выпало в 2022 г. не более 0,6 мм, в 2023 г. 24 мм и в 2024 г. 1,5 мм, то условия для всходов неблагоприятны, особенно при недостаточно высокой агротехнике. Период посев – всходы в исследованиях 2022–2024 гг. проходил при дефиците запасов влаги в почве, что характеризует засушливые периоды.

Рис. 1. Среднемесячная температура воздуха периода вегетации за 2022–2024 гг. Источник: по данным метеостанции Сосновка

Рис. 2. Среднемесячное количество осадков периода вегетации за 2022–2024 гг. Источник: по данным метеостанции Сосновка

Таблица 1

Посевные качества семян яровой пшеницы в 2022–2024 гг.

Источник: составлено автором на основе полученных данных в ходе исследования.

Наиболее длительный вегетационный период яровой пшеницы отмечен в 2022 г., в среднем он составил 100 дней, в 2023 г. – 90 дней, в 2024 г. – 77 дней, что на 23 и 13 дней короче, чем в 2022 и 2023 гг. соответственно. Основной причиной этого стала сильная засуха вегетационного периода 2024 г. исследований в сочетании с высокой температурой воздуха. Количество осадков за вегетационный период 2024 г. составило 56,7 % от среднемноголетних значений. Весенняя засуха 2024 г. (в мае выпало около 44 % среднемноголетнего количества осадков) переросла в летнюю. Особенно сильная засуха наблюдалась в июне – в третьей декаде месяца вообще не было осадков, в целом за месяц выпало лишь 46 % от среднемноголетнего количества, в июле – 40 %, при этом среднемесячная температура воздуха превышала среднемноголетние значения в июне на 25 %, в июле – на 31 %. Тем самым создавались неблагоприятные условия для нормального развития растений, вызывая характерные для очень сильной засухи повреждения растений, вплоть до их гибели.

Посевные качества полученных семян определены лабораторной всхожестью и энергией прорастания (табл. 1).

Посевные качества семян в большей степени зависели от метеорологических условий вегетационного периода. Предпосевная обработка семян в исследованиях автора не оказала существенного влияния на энергию прорастания и всхожесть полученных семян. Более высокие посевные качества семян контрольного варианта без применения биопрепаратов, вероятнее всего, связаны с меньшим количеством зерна, получаемого с одного растения, тем самым увеличивая количество влаги, макро- и микроэлементов, затрачиваемых на формирование каждого отдельного зерна.

Результаты исследования и их обсуждение

В условиях аридной зоны Республики Тыва выращивание зерновых культур является рискованным, на формирование урожая влияет очень много факторов, поэтому дополнительным приемом может быть обработка семян перед посевом. Предпосевная обработка семян изучаемыми биопрепаратами как в комплексе, так и в чистом виде обеспечивала увеличение показателей элементов структуры урожая. В среднем за 3 года исследований отмечено положительное влияние применения используемых в опыте биопрепаратов на элементы структуры урожая яровой пшеницы в степной зоне Республики Тыва.

Применение комплекса препаратов Спринталга +Форсаж обеспечивало в среднем за 3 года исследований увеличение показателей основных структурных элементов урожайности, по сравнению с контрольным вариантом: вес зерна со снопа – на 44,4 г, количество продуктивных стеблей – на 41 шт., вес зерна в колосе – на 0,34 г, масса 1000 зерен – на 2,2 г, урожайность – на 0,59 т/га (табл. 2).

При использовании комплекса Спринталга + Тилт отмечено повышение показателей веса зерна со снопа – на 35,4 г, количества продуктивных стеблей – на 78 шт., веса зерна в колосе – на 0,1 г, массы 1000 зерен – на 2,35 г, урожайности – на 0,42 т/га. Вариант с применением Форсаж + Тилт характеризуется небольшим преимуществом перед контрольным вариантом в среднем за 2022–2024 гг. по весу зерна со снопа – на 19,2 г, количеству продуктивных стеблей – на 14 шт., массе 1000 зерен – на 1,37 г, урожайности – на 0,21 т/га.

Таблица 2

Структурный анализ элементов урожайности пшеницы за 2022–2024 гг.

Источник: составлено автором на основе полученных данных в ходе исследования.

По количеству продуктивных стеблей, одному из основных показателей структуры урожая, от которого прямым образом зависит показатель урожайности в целом, самый высокий показатель имеет вариант Спринталга + Тилт – 167 шт. Ему незначительно (на 4 шт.) уступает вариант Спринталга + Форсаж, и на 31 шт. – вариант Форсаж + Тилт.

Наиболее высокой массой 1000 зерен характеризовались варианты Спринталга + Форсаж и Спринталга + Тилт – соответственно 41,0 и 40,9 г.

Самой высокой урожайностью в опыте отличался вариант Спринталга + Форсаж – 1,8 т/га, что выше, чем в варианте Спринталга + Тилт на 0,2 т/га, Форсаж + Тилт – на 0,4 т/га, контрольного варианта – на 0,6 т/га

Заключение

В результате проведенных автором исследований установлено, что действие биопрепаратов Форсаж, Спринталга, Тилт в комбинации друг с другом и в чистом виде положительным образом отразилось на элементах структуры урожая и на биологической урожайности яровой пшеницы в условиях степной зоны Республики Тыва. Наибольшее увеличение показателей всех элементов структуры урожая пшеницы наблюдалось при совместном применении препаратов Спринталга с Форсаж и Тилт. У яровой пшеницы: применение комплекса Спринталга + Форсаж привело к увеличению урожайности на 50,0 % с 1,2 до 1,8 т/га, количества продуктивных стеблей на 33,6 % до 163 шт., обработка семян препаратами Спринталга + Тилт увеличило урожайность на 33,3 % до 1,6 т/га, количество продуктивных стеблей – на 36,9 %, до 167 шт. В среднем за 3 года исследований изучаемые элементы структуры урожая характеризуются относительно невысокими показателями за счет очень низких их значений в сильно засушливом 2024 г.