Использования регуляторов роста растений
Пшеница яровая, семян, регуляторы роста, предпосевная обработка, опрыскивание, урожайность, ускоренное размножение, посевные качества
Невысокий уровень урожайности пшеницы яровой в производственных условиях приводит нежелание производителей включать ее в структуру посевных площадей. Однако, современные сорта мягкой и твердой пшеницы яровой отечественной селекции, в том числе селекции ИР им. В.Я. Юрьева, имеют достаточно высокий потенциал и могут в условиях производства обеспечивать урожай до 3,5 т / га [1].
Одним из путей реализации биологического потенциала урожайности пшеницы яровой рядом с селекционно-генетическими и биотехнологическими методами, является применение высокоэффективных регуляторов роста растений нового поколения.
Положительный спектр их действия очень широк, прежде всего, это повышение урожайности, улучшения качества зерна, усиления устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды, уменьшение норм гербицидов и инсектофу-нгицидив при совместном использовании с регуляторами роста и др.. Об этом свидетельствует опыт многих научно-исследовательских учреждений и многочисленные научно-производственные проверки [2, 3, 4, 5, 7, 8].
В последнее десятилетие они стали больше использоваться и товарном производстве как важные элементы экологически безопасных ресурсосберегающих технологий.
По данным В. С. Качмарского при обработке семян ристрегуляторамы нового поколения стимулируется его прорастание, формирование элементов продуктивности растений и повышается урожай на 2,2-9,2 ц / га [9]. Использованию
© Ю. И. Буряк, Л. В. Бондаренко, А. В. Чернобаб, Ю. Е. Огурцов, 2011 ISSN 0582-5075. Селекция и семеноводство. 2011. Выпуск 99.
ния отечественного регулятору роста в Китае позволило дополнительно получить на одном гектаре в среднем от 0,44 до 1,20 т / га зерна улучшенного качества [10].
М. М. Гаврилюк считает, что благодаря обработке семян стимуляторами роста растений нового поколения повышается урожайность, улучшается качество зерновой и семенной продукции. Эти меры приводят к увеличению производства семян во всех звеньях первичного и элитного семеноводства, ускорения воспроизведения элиты и распространение новых сортов в производстве [11].
По словам С. П. Пономаренко, Межведомственный научно-технический центр «Агробиотех» способен обеспечить регуляторами роста площадь 2 млн га, что позволит гарантированно получить дополнительно 1 млн. тонн качественного зерна или 726,75 млн. гривен при общих расходах 13250000 . грн. То есть экономический эффект превышает затраты более чем в 50 раз! [10].
Академик НАН Украины К. М. Сытник считает эти технологии найперспек-тивнишимы в мире [10].
Но в условиях кризисного состояния отечественного сельскохозяйственного производства вопросы использования биостимуляторов в нашей стране должным образом еще не оценено. НААН Украины обращает внимание на необходимость изучения влияния биостимуляторов для ускорения результативности селекционной работы, повышения гетерозиса гибридов, совершенствования первичного семеноводства сельскохозяйственных культур и улучшения посевных качеств семенного материала [6].
Научно-исследовательская работа по применению регуляторов роста растений Агростимулин и Эмистим С при выращивании семян пшеницы яровой, проводилась лабораторией семеноводства и семеноведения ИР им. В.Я. Юрьева в 20012005 гг Выявлено их положительное влияние на урожай семян и их посевные качества, но эффект от их использования не всегда был стабилен, к тому же, изучалось влияние регуляторов роста ежегодно на новом семенах, т.е. эффект от их применения по вариантам опыта НЕ накладувався в следующем году [7, 8].
Серия современных регуляторов роста, разработанных на основе лучших препаратов, позволяет существенно расширить их положительное влияние на растения, начиная с прорастания семян и заканчивая наливом зерна.
Итак, как свидетельствуют литературные источники, регуляторы роста растений рассматриваются в основном с точки зрения повышения урожайности, качества полученной продукции различных сельскохозяйственных культур и устойчивости к стрессовым условиям среды.
Целью же наших исследований 2006-2009 гг было изучить влияние современных регуляторов роста растений, внесенных в «Перечень пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к использованию в Украине», в другом ракурсе, а именно: на рост, развитие, семенную продуктивность, посевные качества и получения дополнительного количества семян элиты, главным при этом было ускоренное размножение семян новых сортов пшеницы яровой именно в семеноводческих посевах этой культуры, начиная с питомника испытания семей второго года и к элите.
Актуальным и важным остается также разработка способов сочетания средств стимуляции растений и пестицидов, то есть, применение эффективных баковых сумишок, учитывая то, что вредоносность сорняков, вредителей и болезней сегодня сожалению не уменьшается.
Методика исследований. Исследования проводили на полях лаборатории семеноводства и семеноведения ИР им. В.Я. Юрьева НААН на сорте пшеницы яровой Харьковская 30. Методы исследований — полевой и лабораторный.
Предшественником пшеницы яровой был горох, сеять пшеницу начали с РВ2 и к элите течение 2006-2009 годов, в оптимальные сроки, сплошным рядовым способом с нормой высева 5 млн. шт. на 1 га, сеялкой СН-16.
Кроме регуляторов роста растений нового поколения Биолан, Биосил, Эндо-фит L1, Реаком-СР-Зерно и Реастим-Зерно применяли протравитель Витавакс 200 ФФ и гербицид диален Супер.
Регуляторы роста растений и пестициды на пшенице яровой применяли по единой схеме:
предпосевная обработка семян препаратами Биолан, 10 мл / т; Биосил, 10 мл / т; эндофит L1, 15 мл / т; Реаком-СР-Зерно, 8 л / т; Реастим-Зерно, 8 л / т, одновременно с протравливанием семян препаратом Витавакс200 ФФ в рекомендуемой дозе 2,5 л / т.
опрыскивание растений в фазе кущения препаратами Биолан, 10 мл / га; Биосил, 10 мл / га; эндофит L1, 15 мл / га; Реаком-СР-Зерно, 8 л / га; Реастим-Зерно, 8 л / га, совместно с гербицидом диален супер в дозе 0,8 л / га.
предпосевная обработка семян препаратами Биолан, 10 мл / т; Биосил, 10 мл / т; эндофит L1, 15 мл / т; Реаком-СР-Зерно, 8 л / т; Реастим-Зерно, 8 л / т, одновременно с протравливанием семян пшеницы яровой препаратом Витавакс 200 ФФ в рекомендуемой дозе 2,5 л / т с последующим опрыскиванием растений в фазе кущения соответствующими препаратами в дозах: Биолан, 10 мл / га; Биосил, 10 мл / га; эндофит L1, 15 мл / га; Реаком -СР-Зерно, 8 л / га; Реастим-Зерно, 8 л / га, совместно с гербицидом диален супер в дозе 0,8 л / га.
Опрыскивание проводили с помощью заплечных опрыскивателей при норме расхода рабочей жидкости 250 л / га. Площадь учетной участка составляла 41 м2, повторность четырехразовый, размещение участков систематическое.
Площадь листовой поверхности пшеницы яровой определяли по методике К-спехова Б.А. (1968 г.) по формуле:
8 = 0,67 хЛхБ,
где 8 — площадь листа, см2;
А — ширина листа у основания, см;
В — длина листа, см.
Измеряли все листья в образце с 10 средних за развитием растений, которые отбирали из двух несмежных повторений в четырех пунктах. Определяли средний показатель, перемножувалы на среднюю по варианту густоту растений. Для определения структуры урожая за 1 -2 дня до начала сбора с каждого участка в двух несмежных повторениях отбирали сноп образцы, закрепленные на пробных площадках, общей площадью 1 м2. Детальный анализ проводили на выборке из 30 средних по размеру растений.
Учет урожая сплошной, подилянковий. Уборка комбайном «8атро 130». Урожайные данные обработаны методом дисперсионного анализа [12].
Расчеты получения дополнительного количества семян элиты пшеницы яровой, вследствие действия регуляторов роста растений проведены на основе урожая по вариантам опыта за 2007-2009 гг Норма высева пшеницы для расчета — 220 кг / га.
Посевные качества семян определяли в лаборатории согласно ДСТУ 4138-2002 [13].
Результаты исследований. Важным следствием действия регуляторов роста растений во все годы исследований при различных способах применения было увеличение площади листовой поверхности пшеницы яровой сорта Харьковская 30. Так, в среднем за 4 года площадь листьев в вариантах предпосевной обработки семян составляла 25,5-30,9 тыс. м2/га при 22,8 тыс. м2/га на контроле (табл. 1).
Таблица 1
Площадь листовой поверхности яровой пшеницы сорта Харьковская 30 в вариантах применения регуляторов роста растений, 2006-2009 г.
Примечание: 23,5 * — среднее за 2007-2009 гг для третьего блока (двойное применение) и регулятору роста Биосил
В вариантах, где растения пшеницы опрыскивали баковыми смеси регуляторов роста с гербицидом, площадь листьев составила 26,3-28,9 тыс. м / га. При двойном применении препаратов площадь листовой поверхности пшеницы также значительно превышала контрольный показатель. Лучшим препаратом при различных способах применения в годы исследований был эндофит L1, обеспечил увеличение площади листьев на 8,1 тыс. м2/га при предпосевной обработке семян и на 5,5 тыс. м2/га при опрыскивании растений. Другие регуляторы роста — Биолан, Биосил, Реаком-СР-Зерно и Реастим-Зерно также обеспечивали значительный положительный эффект по увеличению площади листовой поверхности и активизировали рост и развитие растений.
Анализируя полученный в вариантах опыта урожай семян, следует отметить, что в благоприятные для развития растений пшеницы яровой года, которыми были 2007 и 2008 гг, прибавки урожая от применения регуляторов роста растений были более весомыми. Так, при выращивании в 2008 году суперэлиты пшеницы яровой был получен максимальный урожай семян, который составлял 4,52-5,06 т / га (табл. 2). Крупнейшими в этом году, по сравнению с другими годами исследований, были и прибавки урожая. При опрыскивании растений баковыми смеси гербицида и препарата Биосил урожай семян пшеницы яровой повышался до 4,96 т / га при 4,52 т / га на контроле.
Максимальная надбавка 0,54 т / га при урожае 5,06 т / га была получена на варианте Реастим-Зерно. На всех других вариантах при различных способах применения регуляторов роста растений также получено высокий уровень урожая с существенными надбавками.
В 2006 г. и крайне неблагоприятном 2009 погодные условия (жесткая засуха) негативно повлияли на налив зерна. Это отразилось и на конечном результате, то есть семенной продуктивности пшеницы яровой в 2009 году. Урожай семян по вариантам опыта был в пределах 2,14-2,29 т / га и существенной разницы по надбавкам на различных вариантах по сравнению с контролем не выявлено.
В ходе исследований установлено, что наиболее эффективным оказалось двойное применение препаратов Биолан, Биосил и эндофит L1. Это обеспечило в среднем за четыре года получения максимальных надбавок урожая семян в опыте — 0,24, 0,29 и 0,30 т / га соответственно.
Лучшим среди этих препаратов был эндофит L1 при всех способах применения. Хотя регуляторы роста Реаком-СР-Зерно и Реастим-Зерно и обеспечивали повышение урожая и получение надбавок, но с экономической точки зрения их использования не всегда было выгодно, потому приводило к значительному увеличению затрат на производство семян и снижению рентабельности. Объясняется это прежде всего значительным количеством препарата (8 л), которую используют на одну тонну семян или на гектар посева, и его стоимостью.
Структурный анализ растений, ежегодно проводился, показал, что увеличение урожая семян пшеницы яровой сорта Харьковская 30 зависело от препарата и способа его применения и происходило в основном за счет увеличения количества продуктивных стеблей, массы зерна с одного колоса и 1000 семян.
Урожайность пшеницы яровой сорта Харьковская 30 зависимости от способа применения регуляторов роста растений,
2006-2009 г.
Примечание: 3,37 * — среднее за 2007-2009 гг для третьего блока (двойное применение)
Умножая новый сорт пшеницы от РВ2 и к элите и применяя при этом современные регуляторы роста растений, мы ежегодно получали определенные надбавки урожая. В таблице 2 приведены суммарные прибавки урожая семян по вариантам за четыре года, в зависимости от препарата и способа его применения.
Крупнейшие надбавки были в варианте эндофит L1 при всех способах применения, а именно: 1,02 т / га при предпосевной обработке семян, 1,06 т / га при опрыскивании растений и 0,90 т / га при двойном применении регуляторов роста.
Рассматривая вопрос ускоренного размножения пшеницы яровой, видим, что применение регуляторов роста растений на каждом этапе размножения семян обеспечивает не только больший урожай по вариантам опыта, но и дает возможность увеличить площадь посева в следующем году и в результате получить значительно больше семян.
Даже незначительные прибавки урожая, сложившиеся в результате действия препаратов, способны за четыре года размножения увеличить количество производимого семян элиты на 780-2853 т (табл. 3).
Расчеты показывают, что применение гербицида диален супер в чистом виде позволяет дополнительно получить 1094 т семян, однако баке смеси гербицида и регуляторов роста различного происхождения намного эффективнее. Количество дополнительно полученных семян элиты от их использования находится в пределах 1396-2853 т.
Препарат Биосил был более эффективным при двойном применении, соответственно получено 1946 тонн семян, чем при предпосевной обработке — 970 т, или опрыскивании растений — 1396 т.
Лучшим среди препаратов, изучались, был эндофит L1, который обеспечил при размножении наибольшую добавочную количество семян элиты — 2572 т (предпосевная обработка семян), 2853 т (опрыскивание растений) и 1953 т (двойное применение регуляторов роста).
Следовательно, дополнительно полученная в результате действия регуляторов роста количество семян при размножении нового сорта дает возможность засеять определенную площадь, тем самым ускорить его внедрение в производство. И для получения максимального эффекта от этого начинать нужно как можно раньше.
Исследованиями установлено, что включение в семеноводческих технологий регуляторов роста растений позволяет получать семена с повышенными посевными качествами. В разные годы исследований энергия прорастания и всхожесть семян пшеницы яровой зависимости от препарата и способа его применения повышались соответственно на 1 — 6 и 1 — 3% (табл. 4). Но даже эти 1 — 3%, на которые благодаря регуляторам роста растений повышалась всхожесть семян пшеницы яровой, является очень важным в семеноводстве, так как от этих процентов зависит, будет ли это семена кондиционными по сходству, или товарным зерном.
Так, в 2008 году в вариантах применения регуляторов роста на пшенице яровой энергия прорастания составляла 92-97%, тогда как на контроле 92%. Всхожесть семян пшеницы яровой зависимости от регулятору роста и способа его применения была в пределах 94-97% при 94% в контроле. Максимальными эти показатели были в вариантах с предпосевной обработкой семян препаратом Биолан — 96% и опрыскивании растений препаратами Реаком-СР-Зерно и Реастим-Зерно — 96-97%.
Ускоренное размножение семян пшеницы яровой результате действия регуляторов роста растений различного происхождения
Посевные качества семян пшеницы яровой сорта Харьковская 30 в вариантах применения регуляторов роста растений, 2006 — 2009 гг
Энергия прорастания пшеницы яровой в 2009 г. практически во всех вариантах применения регуляторов роста растений превышала контрольный показатель, в том числе в ряде вариантов математически достоверно (например, предпосевная обработка семян препаратами эндофит L1 и Реастим-Зерно, при оприскуван-нет посевов препаратами Биолан и Реаком-СР-Зерно, а также при двойном применении препаратов Биолан, Биосил и Реаком-СР-Зерно).
Следует отметить, что всхожесть семян пшеницы яровой, сформированного в 2009 году, была высокой и находилась в пределах 94 — 97%. В среднем за 2006-2009 годы этот показатель в вариантах опыта был на уровне 95-97%.
В расчетах экономической эффективности, в целом показатели чистого дохода и рентабельности производства семян пшеницы яровой на каждом этапе размножения зависели от стоимости семян определенной категории и его производимого количества. Последняя зависела прежде всего от эффективности регуляторов роста растений различного происхождения и способа их применения. (Табл. 5). Наиболее высокими эти показатели были при производстве семян питомников размножения 1 — го года (Р1), а наименьшими — при производстве элиты.
В процессе размножения семян, чистый доход и рентабельность производства семян определенной репродукции зависели от препарата, его дозы и стоимости.
Наибольший чистый доход и рентабельность при размножении семена пшеницы яровой обеспечило включение в технологии выращивания препаратов Биолан, Биосил и эндофит L1 при различных способах применения.
Препараты Реаком-СР-Зерно и Реастим-Зерно через большие нормы расхода и высокой стоимости были экономически наименее эффективными.
Эффективность применения современных регуляторов роста растений в семеноводческих технологиях при выращивании семян высоких репродукций пшеницы яровой разных сортов была неоднократно проверена в опытных хозяйствах ИР им. В.Я. Юрьева. За последние четыре года в хозяйствах института это проверено на площади 600 га, дополнительно получено 1,5 тыс. тонн качественных семян.
Выводы. Применение регуляторов роста растений Биолан, Биосил и эндофит L1 путем предпосевной обработки семян одновременно с протравливания, опрыскиванием растений в баковых смеси с гербицидом или сочетанием этих способов при размножении пшеницы яровой сорта Харьковская 30 позволяет получить прибавки урожая семян на уровне 0,15-0,25 ; 0,17-0,26; 0,24-0,30 т / га соответственно, что обеспечивает наибольший чистый доход и рентабельность производства во всех звеньях семеноводства. Ежегодное применение одного из этих препаратов при размножении семена нового сорта от питомника испытания семей 2-го года в элиту включая, позволяет дополнительно выработать от 1946 до 2853 тонн элитных семян с повышенными посевными качествами.
Лучшим среди изученных препаратов при всех способах применения на пшенице яровой был эндофит L1, а наиболее эффективным при его применении оказалось опрыскивание растений в фазу кущения, суммарная прибавка урожая при этом за четыре года составила 1,06 т / га, а дополнительно полученное количество семян элиты — 2853 тонны.
Экономическая эффективность применения регуляторов роста растений при размножении пшеницы яровой сорта Харьковская 30,
2006 — 2009 гг
Учитывая полученные положительные эффекты применения регуляторов
роста на пшенице яровой, планируется их дальнейшее изучение на озимых и яровых
зерновых культурах и подсолнечника.