Сорта полевых культур и биотехнологии в условиях Волгоградской области

Ежегодно, на протяжении последних 5 лет, в хозяйстве проводятся семинары, на которых участники могут познакомиться с новыми технологиями, в данном случае – биотехнологиями выращивания озимой мягкой пшеницы. Традиционно, в июне 2019 г. был проведен семинар на тему: «Сорта полевых культур и биотехнологии в засушливых условиях Волгоградской области».
В проведенном мероприятии приняли участие представители Комитета по сельскому хозяйству Волгоградской области, ученые из Краснодара и Волгограда, начальники райсельхозуправлений, руководители и специалисты сельхозпредприятий, главы крестьянских (фермерских) хозяйств Волгоградской области.
В программе были представлены:
- демонстрация сортов озимой пшеницы селекции НВ НИИСХ, АНЦ «Донской», ФГБНУ ФРАНЦ;
- биотехнологии производства сортовых семян в ООО «Камышинское ОПХ»;
- некорневые подкормки с использованием КАС, карбамида, микробиологических препаратов.
Кроме этого, был представлен производственный опыт с сортом Губернатор Дона – «Нормы и сроки посева озимой пшеницы».
Материалы и методика исследований
Хозяйство ООО «Камышинское ОПХ» расположено между двумя водными бассейнами Волги и Иловли, в засушливой зоне Волгоградской области. Если годовое количество осадков раньше было 230-300 мм в год, в основном летние и зимние, то в настоящее время достигает 400 мм, но распределяются осадки крайне неблагоприятно для возделывания сельскохозяйственных культур. Короткая весна, знойное лето (иногда температура воздуха поднимается до +40-43ºС), засушливая ранняя осень и суровая зима не позволяют сельхозпроизводителям получать высокие урожаи при применении традиционной технологии выращивания сельскохозяйственных культур. Кроме того, почвы хозяйства каштановые, тяжелый суглинок, с низким содержанием гумуса 1,0-1,2% и большим включением каменистых пород [1]. Площадь пашни в хозяйстве 11,5 тыс. га. 

Вот уже 16 лет, как в ООО «Камышинское ОПХ» не применяют традиционную отвальную вспашку, работают по системе – поверхностные обработки и Ноу-Тилл, а с 2013 г. основная обработка почвы ведется совместно с применение биопрепаратов по технологиям Кубаньагротех (В. В. Котляров) [4]. Для производства маточного раствора микроорганизмов из сухого порошка (инокулянта), который поставляет Кубаньагротех, в хозяйстве создана своя лаборатория. Работы в поле с биопрепаратами ведутся ночью. В хозяйстве применяются следующие биопрепараты:
Pseudomonas fluorescens – бактериальный препарат, проявляет явные фунгицидные свойства. Бактерии способны подавлять развитие патогенного начала и сохраняют жизнеспособность, как в прикорневой зоне, так и на листовой поверхности. Выделяют специфические вещества, которые нарушают жизнедеятельность патогенных микроорганизмов, защищая растение на стадии проростка.
Bacillus megaterium – бактериальный препарат, его бактерии способны растворять, содержащиеся в почве, недоступные соединения фосфора и переводить их в доступные. Препарат позволяет значительно сократить норму внесения фосфора, подавляет патогенную микрофлору и способствует восстановлению баланса микрофлоры почвы, что препятствует распространению корневых гнилей. Является стимулятором корнеобразования и роста растений, вырабатывает витамины группы «В» и биологически активные вещества, увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур.
Azotobater chroococcum – бактериальный препарат, обеспечивает фиксацию атмосферного азота в форму доступных для растений веществ. При применении его в комплексе с минеральными азотными удобрениями поступление полезных макроэлементов в растение увеличивается, что позволяет вдвое уменьшить дозы вносимых удобрений. Вырабатывает фитогормональные соединения, стимулирующие рост и развитие растений, повышает их сопротивляемость болезням.
Trichoderma viridi – грибковый препарат, является эффективным инструментом для оздоровления почвы. Он подавляет развитие фитопатогенов в почве путем прямого паразитического воздействия на них, а также значительно успешнее конкурирует с ними за питательную среду – растительные остатки. Интенсивно питаясь растительными остатками, триходерма ускоряет их разложение, обогащая почву доступной для растений органикой. В целом вселение грибов-антогонистов – прием весьма эффективной защиты сельскохозяйственных культур от возбудителей корневых гнилей.
Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae – грибковые препараты, проявляют инсектицидные свойства, сохраняют жизнеспособность, как в прикорневой зоне, так и на листовой поверхности. Паразитируют на насекомых. При попадании спор внутрь тела хозяина, через 32-48 часов она прорастает в виде отдельных клеточных фрагментов грибницы. Они свободно плавают в лимфе и размножаются с большой скоростью делением и почкованием. Смерть насекомого наступает внезапно в результате блокирования циркуляции лимфы.
Bacillus subtilis – грибковый препарат, выделяет в среду ферменты, кислые полисахариды и слабые органические кислоты, которые переводят труднорастворимые элементы питания почвы в доступные для растений формы, выделяют антибиотики, подавляющие развитие патогенов, витамины и полисахариды, которые способствуют активному развитию почвенной биоты и растений.
Применяя данные грибковые и бактериальные препараты, на протяжении пяти лет, хозяйство стабильно получает высокие урожаи озимой пшеницы в нашей засушливой зоне [3]. Микроорганизмы за счет активизации усвоения ризосферной микрофлорой азота воздуха, расщепления труднодоступных почвенных соединений фосфора и калия, перевода микроэлементов в легкодоступные для растений формы, выделения природных антибиотиков и стимуляторов роста, позволяют достичь сбалансированного питания в каждую фазу развития растений, а не разрозненными частями как при типовых технологиях. При этом повышается полевая всхожесть семян, получаются более дружные всходы за счет стимуляции прорастания семян, формируется более мощная корневая система, образовывается «опушение» на корнях в виде мелких тонких волосков, способствующих полнее использовать влагу и питательные вещества, увеличивается продуктивная кустистость, что позволяет снижать норму высева и, соответственно, экономить семена, подавляются корневые гнили, септориоз, ржавчина, мучнистая роса, «черный зародыш» и другие болезни. Микробы создают как бы «чехол» возле корней растений, не пропуская патогены к растительной массе. Все это способствует повышению зимостойкости, увеличению урожайности озимых зерновых культур, снижению инфицирования семян и, как следствие, повышению посевного качества семян [2, 5].
Способы внесения биопрепаратов следующие – послеуборочная обработка растительных остатков с одновременной заделкой в почву (основной прием), протравливание семян, некорневые подкормки растений по фазам вегетации вместе с жидкими удобрениями КАС (карбамидно-аммиачная смесь, N-32%), микроэлементами и стимуляторами роста растений.
Послеуборочную обработку растительных остатков производят следующими биопрепаратами (норма каждого препарата 1 л/га): Azotobacter chroococcum, Bacillus megaterium, 
Trihoderma lignorum, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae. Обрабатывая стерню этими препаратами, восстанавливается полезная микрофлора почвы, ускоряется разложение соломы и пожнивных остатков, подавляется рост и развитие фитопатогенов, переводятся нерастворимые соединения макро– и микроэлементов в усвояемые растениями формы, фиксируется атмосферный азот, в результате чего стимулируется рост и развитие растений.
Следующий шаг биотехнологии – это предпосевная обработка семян биопрепаратами: Azotobacter chroococcum, Bacillus megatherium, Trichoderma viride, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Pseudomonas fluorescens по 1 л/т, в сочетании с применением лигногумата – 0,3 л/т, биолипостима – 
0,2 л/т. ООО «Камышинское ОПХ» единственное хозяйство в области, которое не применяет ядохимикаты при протравливании семян. Протравливание семян в хозяйстве проводится на основе фитоэкспертизы. Практическая значимость такой экспертизы в том, что она облегчает сельхозпроизводителям выбор эффективного протравителя. По ее результатам, учитывая наличие инфекции, видовой состав патогенов, можно подобрать наиболее подходящие по эффективности и цене препараты. Подсчитано, что если не протравливать совсем семена или протравливать неправильно выбранным препаратом, недобор урожая пшеницы может составить 4-5 ц/га [6].

В течение вегетации растений, по фазам их развития, посевы обрабатываются всем комплексом микроорганизмов совместно с КАС, проводится четыре обработки (таблица 3). Применение дробного внесения азота по вегетационному периоду небольшими дозами вместо одноразового внесения большой дозы при возобновлении вегетации на озимой пшенице обеспечивает более точное совпадение потребления и поступления азота в растение. Подкормка пшеницы в стадии 25-29 по шкале Цадокса (фаза весеннего кущения) формирует густоту растений (количество продуктивных стеблей) и продуктивные колосья. Подкормка пшеницы в стадии 30-32 (начало стеблевания – 1-2 узел) влияет на закладку величины колоса и его выполненность. Повышая уровень азотного питания в этот период, можно получить колос со средним числом колосков 22 и выше. Заполняется верхушка колоса и его основание, которое обычно остается пустым. Подкормка пшеницы в стадии 41-45 (фаза флагового листа) формирует количество зерен в колоске. Закладывается максимальное количество зерен в количестве 6, при недостатке азота идет сброс зерен в колоске, усиливая питание растений в этот период – останавливаем этот процесс. Подкормка пшеницы в стадии 73-79 (молочная спелость) влияет на качество и величину урожая. В этот момент растет зерновка, формируется масса 1000 зерен, создается качество урожая [6].
Применяя грибковые и бактериальные препараты, на протяжении пяти лет хозяйство стабильно получает высокие урожаи озимой пшеницы в нашей засушливой зоне [3].
Результаты и их обсуждение
В 2019 г. по биотехнологиям в хозяйстве возделывались следующие сорта озимой пшеницы: Аскет (РС-1), Губернатор Дона (РС-1), Дон 107 (РС-1), Камышанка 4 (элита), Камышанка 5 (элита) и Камышанка 6 (элита). Предшественником для всех сортов был пар. Урожайность по полям колебалась от 3,24 т/га до 1,67. В среднем урожайность по сортам представлена в таблице 1.

На некоторых полях урожайность озимой пшеницы была значительно выше средних значений. Так, на поле 1-8 (32 га), урожайность сорта Аскет достигала 3,24 т/га, на поле 3-4 (104 га) сорт Губернатор Дона – 2,84 т/га, поле вне севооборота (61 га) сорт Дон 107 – 2,69 т/га, поле 1-4  (368 га) сорт Камышанка 4 – 2,21 т/га, поле 2-3 (41 га) сорт Камышанка 5 – 2,05, а по предшественнику нут поле 4-2 (188 га) дало 2,38 т/га.
Самый высокий урожай был у сорта Дон 107 и составил 2,58 т/га, содержание клейковины – 16,3 % при ИДК 87 ед. На втором месте по урожайности был сорт Губернатор Дона, где урожай равнялся 2,55 т/га, содержание клейковины 16,6%, ИДК – 73 ед. Неплохой урожай был у Камышанки 6 – 2,00 т/га, содержание клейковины 14,9%, ИДК – 96 ед. Самое высокое содержание белка было у сорта Аскет и составило 11,8%.
Участников семинара заинтересовал производственный опыт с сортом Губернатор Дона (нормы и сроки посева). Так как в 2018 г. в третьей декаде июля выпало большое количество осадков, было принято решение высеять озимую пшеницу в ранние сроки и с разными нормами сева. Предшественник пар. Первый срок сева нормой 1,0 млн. всхожих семян на 1 га (42 кг/га) был произведен 30 июля, второй – 1,5 млн. всхожих семян на 1 га (55 кг/га) 10 августа, третий – 2,0 млн. всхожих семян на 1 га (70 кг/га) 20 августа и четвертый – 3,0 млн. всхожих семян на 1 га (107 кг/га) 15 сентября. Перед посевом семена были обработаны следующими препаратами: №1. Azotobacter chroococcum, №2. Bacillus megatherium, №3, Trichoderma viride, №4. Beauveria bassiana, №5. Metarhizium anisopliae, №6. Pseudomonas fluorescens по 1 л/т каждого препарата с применением лигногумата – 0,3 л/т, биолипостима – 0,2 л/т.
Осенью посевы были обработаны удобрениями совместно с биологическими препаратами (табл. 2).

Осенняя подкормка жидкими азотными удобрениями КАС нормой 15 л/га позволила растениям в осенний период получить дополнительное питание, растения хорошо раскустились и имели яркий изумрудный цвет перед уходом в зиму. Применение пяти микробов защитило растения от осенних патогенов и улучшило их минеральное питание. Пожелтения нижних листочков на растениях не наблюдалось.
Ранней весной и в течение вегетации растений по фазам их развития было проведено четыре обработки биологическими препаратами совместно с удобрениями, аминокислотами, гербицидами и инсектицидом (табл. 3).

В обработках применялись следующие препараты:
- КАС – жидкое азотное удобрение (N – 32%);
- Биолипостим– прилепатель;
- Лигногумат – удобрение, 20% сухого вещества гумата;
- Моноаммонийфосфат– удобрение с составом N – 12%, Р – 61%;
- Крокус-вегетация – комплекс аминокислот;
- Флоракс – гербицид против однолетних и некоторых многолетних двудольных сорняков;
- Гренадер – гербицид против однолетних двудольных сорняков;
- Гумат+7 – удобрение, гуматы в смеси с 7 микрогуматами;
- Атрикс – инсектицид против клопа вредной черепашки;
- Карбамид – азотное удобрение в аммиачной форме (N – 46%);
- Микробы №7 – Bacillus subtilis.
Визуальные наблюдения за ростом и развитием растений показали следующее. На первом сроке сева растения с осени хорошо раскустились, перед уходом в зиму имели 14-16 стеблей, на втором – 10-12, на третьем 6-8, но на одном квадратном метре на третьем варианте было их значительно больше, чем на первом варианте. На четвертом сроке сева, где высевалось 3,0 млн. всхожих семян на 1 га, стеблей было 2-3. Из-за осенней засухи здесь полевая всхожесть была значительно ниже, чем на втором и третьих вариантах, поэтому на 1 м2 растений было меньше, чем на третьем варианте. Весеннее отрастание на всех вариантах было хорошее. Благоприятные погодные условия для озимой пшеницы, сложившиеся в весенне-летний период 2019 года, позволили получить неплохой урожай данного сорта от 2,27 т/га до 3,86. В результате по совокупности всех условий, сложившихся за вегетационный период в этот год (влажность почвы, нормы и сроки сева), лучшим оказался третий вариант, где была получена самая высокая урожайность – 3,86 т/га (табл. 4). Растения на этом варианте были значительно мощнее, колос хорошо выполнен, зерно крупное, выровненное, масса 1000 зерен достигала 36,49 г.

Учитывая то, что на 3 варианте было высеяно всего 70 кг/га, а урожайность составила 3,86 т/га, этот срок сева в 2019 г., по сложившимся погодным условиям, был наиболее эффективным.
Выводы
Таким образом, обсуждая итоги «Дня поля 2019 г.», можно сделать вывод, что при демонстрации сортов озимой мягкой пшеницы лучшим оказался сорт селекции АНЦ «Донской» Дон 107, на втором месте Губернатор Дона – ФГБНУ ФРАНЦ и на третьем месте Камышанка 6 селекции НВ НИИСХ. Все эти сорта имели клейковину хорошего качества.
Применяя биотехнологии выращивания озимой пшеницы, можно получать стабильные урожаи этой культуры в нашей засушливой зоне. Кроме того, семена, полученные при применении данной технологии, имеют высокие посевные качественные показатели, соответствующие требованиям ГОСТ Р 52325-2005 для оригинальных семян на семенные цели. Семена не инфицированы, они дадут здоровое потомство, растения будут устойчивыми к неблагоприятным погодным условиям, болезням и вредителям, все это будет способствовать получению высоких урожаев.
Анализируя опыт со сроками и нормами высева озимой пшеницы, можно сделать заключение, что, исходя из погодных условий года, можно отступать от оптимальных сроков посева и подбирать наиболее приемлемые в данной ситуации, при этом регулируя со сроками сева нормы высева. В последнее годы осени стали малодождливыми, и не всегда можно в оптимальный срок сева иметь влажную почву на глубине заделки семян, ранние сроки сева можно рассматривать как вариант.
Игольникова Любовь Васильевна, кандидат с.-х., старший научный сотрудник, НВНИИСХ – филиал ФНЦ агроэкологии РАН;
Игольников Сергей Андреевич, директор ООО «Камышинское ОПХ»    f