Ussuriysk, Russian Federation
UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
BBK 44 Защита растений
Studies were conducted to assess the possibility of increasing the total yield and yield of the seed fraction of potatoes using protective preparations of various nature. The experiments were performed in 2011–2014 in Primorskiy Kray. The experimental design included the following options: control - without the use of plant protection products; chemicals - treatment of tubers before planting Maksim, KS (0.4 l/t) and vegetative plants with fungicide Tanos, VDG (0.6 kg/ha); biologically active preparation - Tsircon, P (tubers - 5 ml/t, vegetative plants - 10 ml/ha); microbiological preparation - Fitosporin-M (tubers - 2 kg/t, vegetative plants - 0.2 kg/ha); humic preparation - Complex 3 (tubers - 0.15 l/t, vegetative plants - 9 l/ha). Grown tubers of the seed fraction before laying for storage were treated with appropriate preparations to determine their aftereffect. Moreover, in the second year of vegetation, the studied drugs were not used. The total yield of potatoes cultivated using biological products amounted to 25.3 ... 25.6 t/ha, which was 0.6 ... 0.9 t/ha less than the control. Processing with synthetic pesticides ensured the highest overall yield and collection of standard seed tubers - 28.8 and 19.8 t/ha, respectively. When using Zircon, P, the collection of standard seed was 15.0 t/ha, exceeding the control by 1.2 t/ha. Against the background of the aftereffect of the studied drugs, the total yield in the variants with synthetic pesticides and the Complex 3 preparation was lower than in the control (29.6 t/ha) by 1.2 and 1.9 t/ha, respectively. Moreover, the collection of standard seed was higher by 4.2 and 0.8 t/ha, respectively (in the control - 14.3 t/ha). In the monsoon climate of Primore, the replacement of chemicals (Maksim, KS; Thanos) in the technology of cultivating and storing potatoes with biological agents is not advisable.
potato (Solanum tuberosum), protective preparation, preplant treatment, agrotechnical method, crop, quality
Введение. Картофель – широко распространенная сельскохозяйственная культура. В мировом производстве растениеводческой продукции он занимает одну из лидирующих позиций [1, 2, 3]. Эффективное аграрное производство невозможно без освоения интенсивных технологий, которые связаны со значительными пестицидными нагрузками на почву, что снижает её биологическую активность [4, 5].
Повышение экологической безопасности сельскохозяйственного производства возможно при использовании современных химических средств с низкими нормами расхода и менее токсичными действующими веществами, а также биопрепаратов, повышающих устойчивость растений к вредителям, болезням и стрессовым факторам [6, 7, 8].
Защитные средства природного происхождения способны задерживать прорастание клубней в период длительного хранения, повышать эффективность действия фунгицидов при совместном их использовании, а также устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды и патогенам, влиять на сроки вегетации и созревания, урожайные, товарные и технологические свойства картофеля [9, 10, 11]. На Дальнем Востоке выполнено ограниченное количество исследований, связанных с изучением эффективности использования биологических препаратов в технологии возделывания картофеля, а вопросы оценки качества выращенного материала с точки зрения соответствия требованиям ГОСТ, предъявляемым к семенным клубням не изучали. Оценку комплексного использования химических и безопасных биологических препаратов неразрывно на протяжении всех этапов производства и хранения картофеля (посадка → период вегетации → хранение) в муссонных условиях Приморского края ранее не проводили.
Цель исследований – оценка возможности повышения общей урожайности и выхода семенной фракции картофеля с использованием защитных препаратов различной природы.
Условия, материалы и методы исследований. Работу осуществляли в отделе картофелеводства и овощеводства ФГБНУ «Федеральный научный центр агробиотехнологий Дальнего Во стока им. А.К. Чайки» в 2011–2014 гг. Почва участка – лугово-бурая отбеленная, по механическому составу относится к легким суглинкам, характеризуется следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса – 2,05 % (ГОСТ 26213-91), рНKCI – 5,37 (ГОСТ 26483-85), N – 8,93 мг/кг (ГОСТ 26107-84), P2O5 и К2O (ГОСТ Р 54650-2011) – 27,7 и 13,89 мг/100 г соответственно, S – 19,23 мг-экв./100 г (ГОСТ 27821-88), Нг – 2,66 мг-экв./100 г (ГОСТ 26212-91).
Метеоусловия в 2011–2014 гг. отличались значительными колебаниями среднесуточных температур воздуха и неравномерным распределением атмосферных осадков. В период посадки и массовых всходов условия произрастания менялись от засушливых – ГТК = 0,42…0,48 до избыточно влажных – ГТК = 1,50…2,65. Бутонизация и начало цветения проходили во влажных условиях (ГТК = 1,14…1,34). Среднесуточная температура воздуха в конце периода цветения в годы исследований находилась на уровне соответствующем среднемноголетним значениям при избыточном количестве атмосферных осадков, что способствовало формированию умеренного увлажнения в 2011 г. (ГТК = 1,17) и неблагоприятных условий для развития картофеля в 2012 г. и 2013 г. (ГТК = 3,14 и 5,40 соответственно). В 2014 г. в период посадки и появления всходов сумма атмосферных осадков была выше среднемноголетней, что привело к избыточному увлажнению (ГТК = 1,23...3,05), тогда как в межфазный период «массовые всходы–бутонизация» отмечали засуху. Тепловой режим в начале цветения был сопоставим со среднемноголетним в сочетании с недостатком атмосферных осадков, что способствовало формированию засушливых условий (ГТК = 0,75). В период налива клубней и отмирания ботвы метеоусловия в годы исследований менялись от засушливых до избыточно влажных (ГТК = 0,12...3,35).
Материалом для исследования служил картофель сорта Янтарь. Схема посадки 20×90 см.
Схема опыта включала четыре опытных и контрольный варианты (табл. 1).
Первую обработку в период вегетации проводили перед бутонизацией (при высоте растений 10…14 см). Далее осуществляли еще два опрыскивания с интервалом 10…14 дней. На хранение закладывали стандартные семенные клубни, которые перед этим обрабатывали соответствующими препаратами по вариантам (см. табл. 1). Следующей весной их высаживали и оценивали эффективность применения средств защиты растений в последействии. Дальнейшую обработку не проводили.
Учётная площадь делянки составляла 27,0 м², повторность – четырёхкратная, расположение делянок – систематическое. Густота посадки – 55,6 тыс. клубней/га. В опыте применяли агротехнику, рекомендованную для зоны. В течение вегетации осуществляли фенологические наблюдения, определяли динамику роста ботвы, площади листовой поверхности, продуктивности. За две недели до уборки урожая во всех вариантах проводили десикацию (Реглон, ВР – 2,0 л/га). Уборку осуществляли с использованием картофелекопателя КСТ-1,4. При этом учитывали количество и массу клубней с разделением на три фракции: крупная (более 60 мм), семенная (40...60 мм) и мелкая (менее 40 мм). Семенной материал, отвечающий по размеру требованиям ГОСТ Р 53136-2008 [12], делили на стандартный и клубни с повреждениями механизмами и вредителями, пораженные болезнями. Статистическую обработку проводили методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (М., 1985).
При выполнении эксперимента за основу были приняты методики, разработанные во Всероссийском НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха [13] и Всероссийском НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова [14]. Химические и биологические средства защиты растений в период посадки, вегетации и обработки картофеля перед хранением использовали в соответствии с регламентом их применения [15].
Анализ и обсуждение результатов исследований. Обработка семенного материала препаратами биологического и химического происхождения перед посадкой не оказала влияния на динамику появления всходов, а также наступление и продолжительность основных фаз онтогенеза картофеля. Однако во всех опытных вариантах облиственность растений была на 3…7 шт./растение больше, чем в контроле. Самой высокой она оказалась при использовании Циркона – 58,0 шт./раст. В среднем за три года наибольшая высота стеблей отмечена в варианте с применением Комплекса 3 – 72,2 см, что больше, чем в контроле, на 0,4 см. В целом облиственность растений определялась высотой стеблей – коэффициент корреляции в зависимости от способа возделывания варьировал от 0,45 до 0,89.
Установлено, что при включении в технологию подготовки посадочных клубней и последующего ухода за растениями химических и биологических веществ параметры надземной биомассы картофеля не были решающим фактором, определяющим общую урожайность, за исключением фотосинтетического потенциала [16, 17]. В отличие от показателей вегетативной массы продуктивность в разной степени зависела от элементов структуры урожая (r = 0,30…1,00). Накопление урожайности картофеля, выращиваемого с использованием химических средств защиты, напрямую определялась интенсивностью формирования клубней, а также увеличением их средней массы на растении (r = 0,65). В варианте с возделыванием культуры без использования защитных средств общая урожайность была связана с продуктивностью растения (r = 1,00), коэффициентом размножения (отношение массы клубневого гнезда к массе посадочного клубня, r = 0,98) и в меньшей степени со средней массой клубня (r = 0,78). Общая урожайность при использовании Циркона коррелировала со сбором клубней семенной фракции (r = 0,75) и товарностью (r = 0,57). В варианте с Фитоспорином отмечали прямую взаимосвязь урожайности с массой клубней в клубневом гнезде (r = 0,99) и массой семенного клубня (r = 0,95). При использовании гуминового препарата с урожайностью коррелировали величины коэффициента размножения, общей массы клубней с растения и средней массы клубня (r = 0,61…1,00).
На основании полученных результатов с использованием метода наименьших квадратов были построены уравнения множественной регрессии, характеризующие взаимосвязи между элементами структуры урожая картофеля, возделываемого с применением химических и биологических препаратов, и общей урожайностью (табл. 2).
С их помощью, зная значения аргументов уравнений, можно спрогнозировать сбор клубней. Введение в технологию подготовки посадочных клубней и ухода за растениями химических и биологических защитных препаратов отразилось на объемах производства и структуре урожая картофеля (табл. 3).
Достоверных различий по общей урожайности в контроле (26,2 т/га) и при использовании биологических препаратов (25,3...25,6 т/ га) не установлено. Применение протравителя Максим при подготовке семенного материала фунгицида Танос в период ухода за растениями создавало лучшие условия для клубнеобразования на протяжении всей вегетации, обеспечив достоверные прибавки общей урожайности и сбора стандартных клубней семенной фракции, по отношению к контролю, на 2,6 т/га и 6,0 т/га соответственно. Применение Циркона существенно повышало сбор стандартного семенного материала, в сравнении с контролем (13,8 т/га), на 8,7 %. В варианте со стандартной технологией (контроль) рост продуктивности в течение всего периода вегетации происходил благодаря формированию крупных клубней, что обеспечило наибольший выход картофеля этой фракции – 5,3 т/га.
На фоне последействия химических средств защиты, препаратов Комплекс 3 и Фитоспорина произошло статистически достоверное снижение общей урожайности сорта Янтарь, по сравнению с контролем (29,6 т/га), до 28,4; 27,7 и 27,4 т/га соответственно. При этом в вариантах с использованием химических средств защиты и препарата Комплекс 3 сбор клубней товарной фракции составил 3,8 и 4,9 т/га, что было ниже, чем в контроле, на 2,2 и 1,2 т/га соответственно, а урожайность стандартного семенного материала оказалась достоверно выше на 4,2 и 0,8 т/га (при величине этого показателя в контроле 14,3 т/га). Сбор семенного картофеля, выращенного с использованием Фитоспорина и обработанного им перед хранением, находился на уровне контроля. Показатели общей урожайности, а также выхода товарной и семенной фракции в варианте с использованием Циркона при возделывании и хранения картофеля находились на уровне контроля (табл. 4).
Выводы. Введение в агрокомплекс подготовки посадочных клубней и ухода за растениями биологических защитных препаратов не обеспечило достоверных прибавок общей урожайности картофеля (25,3...25,6 т/га), по сравнению с контролем (26,2 т/га). Обработка семенного материала при посадке препаратом Максим в комплексе с опрыскиванием вегетирующих растений фунгицидом Танос обеспечили наибольший сбор клубней с единицы площади (28,8 т/га) и выход стандартной семенной фракции (19,8 т/га, 68,7 %). Возделывание картофеля без обработок защитно-стимулирующими препаратами обеспечило максимальный в опыте сбор товарной фракции – 5,3 т/га. Обработка картофеля перед хранением протравителем Максим, КС и гуминовым препаратом Комплекс 3 достоверно повышала урожайность стандартной семенной фракции, по сравнению с принятой технологией возделывания и хранения (14,3 т/га), на 4,2 и 0,8 т/га соответственно. С учетом изложенного, в условиях муссонного климата Приморья замена химических препаратов (Максим, КС; Танос) в технологии возделывания и хранения картофеля биологическими средствами не целесообразна.
1. Kartofelevodstvo: nauch.-prakt. centr NAN Belarusi po kartofelevodstvu i plodoovoschevodstvu / S. A. Turko, G. I. Piskun, I. N. Dovgaleva i dr. Minsk: RUP «Nauchn.-prakt. centr NAN Belarusi po mehanizacii sel'skogo hozyaystva», 2013. T. 21. Ch. 2. 300 s.
2. Koval'chuk Yu. K., Tulin E. V., Permyakov E. G. Glavnye riski v ispolnenii Nacional'noy strategii Prezidenta // Kartofel' i ovoschi. 2019. № 1. S. 3–7.
3. Kartofelevodstvo Rossii: itogi, prognozy, prioritety razvitiya otrasli / S. V. Zhevora, B. A. Anisimov, E. V. Oves i dr. // Sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya selekcii i semenovodstva kartofelya: sb. nauch. tr. po materialam nauch.-praktich. konfer. M.: FGBNU VNIIKH, 2018. S. 3–15.
4. Gerbicidy i pochva / G. F. Lebedeva, V. I. Agapov, Yu. N. Blagoveschenskiy i dr. M.: Izd-vo. MGU, 1990. 208 s.
5. Purtova L. N., Kostenkov N. M. Vliyanie razlichnyh sochetaniy gerbicidov na pokazateli plodorodiya agrogennyh pochv // Vestnik DVO RAN. 2010. № 4. S. 69–73.
6. Antonova O. I., Komyakova E. M. Effektivnost' raznyh sposobov primeneniya biopreparatov tellura bio, novosila i lariksina pri vozdelyvanii kartofelya // Vestnik Altayskogo GAU. 2017. № 8 (154). S. 48–53.
7. Maksimov I.V., Veselova S.V., Nuzhnaya T.V. Plant growth promoting bacteria in regulation of plant resistance to stress factors // Russian Journal of Plant Physiology. 2015. v. 62. № 6. R. 715-726.
8. Yahin O. I., Lubyanov A. A., Yahin I. A. Biostimulyatory v agrotehnologiyah: problemy, resheniya, perspektivy // Agrohimicheskiy vestnik. 2016. № 1. S. 15–21.
9. Petruhin A. S. Produktivnost' kartofelya pri primenenii biogumusa i regulyatorov rosta v usloviyah yuzhnoy chasti Nechernozemnoy chasti RF: avtorefer. na sois. uchenoy step. kand. s.-h. nauk: 06.01.01 – obschee zemledelie, rastenievodstvo. Ust'-Kinel'skiy, 2017. 20 s.
10. Popov Yu. V., Rukin V. F. Sovmestnoe primenenie biopreparatov, regulyatorov rosta i pesticidov dlya zaschity kartofelya // Zaschita i karantin rasteniy. 2016. № 5. S. 18–21.
11. Porter G. A., Murphy H. J. Effects of several microbial seed piece treatments on emergence, yield, tuber defects, tuber size distribution, and specific gravity of Katahdin and Russet Burbank potatoes in Maine // American potato journal. 1983. Vol. 60. No. 3. Pp. 179–187.
12. GOST R 53136-2008. Kartofel' semennoy. Tehnicheskie usloviya; vved. 2010-01-01. M.: Standartinform, 2009. 10 s.
13. Metodika issledovaniy po kul'ture kartofelya. Otdelenie rastenievodstva i selekcii VASHNIL, NIIKH / N. A. Andryushina, N. S. Bacanov, L. V. Budina i dr. M.: NIIKH, 1967. 264 s.
14. Metodicheskie ukazaniya po podderzhaniyu i izucheniyu mirovoy kollekcii kartofelya / S. D. Kiru, L. I. Kostina, E. V. Truskinov i dr. SPb.: VIR, 2010. 28 s.
15. Spisok pesticidov i agrohimikatov, razreshennyh k primeneniyu na territorii Rossiyskoy Federacii, 2010 / Red. Zhurnala «Zaschita i karantin rasteniy». M.: Spektr-P, 2010. 804 s.
16. Lysenko A. Yu. Vliyanie biologicheskih i himicheskih preparatov na pokazateli vegetativnoy massy i produktivnost' kartofelya v Primorskom krae // Vestnik KrasGAU. 2016. № 12. S. 3–7.
17. Lysenko A. Yu. Vliyanie zaschitnyh preparatov na formirovanie vegetativnoy massy i urozhaynost' kartofelya // Vestnik BGSHA im. V.R. Filippova. 2018. № 1 (50). S. 35–40.
