Влияние предпосевной обработки семян подсолнечника на урожайность

Подсолнечник является ведущей масличной культурой в растениеводческой отрасли сельского хозяйства, как в России, так и в южном регионе страны. В хозяйствах Волгоградской области удельный вес посевов подсолнечника в структуре севооборотов превышает рекомендованные региональными нормативами 10%, но в тоже время при этом реальная урожайность культуры в среднем остается достаточно низкой, так в 2014-2015 годах она составляла всего 13,5-14,7 ц/га. Для примера, урожайность подсолнечника в 2014-2015 годах по стране в целом в среднем была равна 20,9-18,5 ц/га, по Южному Федеральному округу – 18,6-22,7 ц/га, а в таком регионе как Краснодарский край и того выше – 19,1-25,0 ц/га. Поэтому можно говорить, что собираемый урожай в области не соответствует потенциально возможному значению урожайности современных сортов и гибридов, что в итоге сказывается на неспособности удовлетворить растущие потребности, как самого сельского хозяйства, так и перерабатывающей отрасли. Призванное для решения этих задач необоснованное увеличение посевных площадей подсолнечника приводит к возникновению еще одной проблемы – ухудшению фитосанитарной обстановки на сельскохозяйственных угодьях. Серьезнейшей причиной этого являются болезни, потери урожая от которых могут достигать цифры в 30-75% и более.

Анализ результатов фитосанитарного мониторинга посевов подсолнечника в Волгоградской области выявил, что среди болезней наиболее распространенными и вредоносными являются: серая и белая (склеротиниоз) гнили, ржавчина, реже встречается фомопсис и ложная мучнистая роса.

Среди реализуемых агротехнических мероприятий по защите подсолнечника от болезней как наиболее эффективные выделяются восьмилетняя и более продолжительная ротация в севообороте. Но в тоже время повсеместно осуществить длительную ротацию в современных условиях очень сложно из-за организационных препон и экономических проблем, особенно для малых хозяйств. Хорошим подспорьем в повышении эффективности осуществления ротации является предпосевная обработка семян подсолнечника. Из такого рода способов защиты посевов до сих пор доминирует химический метод, получаемая эффективность от применения которого зачастую нивелируется экологическими последствиями такой обработки.

Хорошо известно, что более половины распространяемых болезней подсолнечника передаются через семена, так как многие их возбудители и споры сохраняются в жизнеспособном состоянии на поверхности семян. В качестве профилактической и действенной меры рекомендуется применять комплексную обработку семян подсолнечника протравителями системного действия и стимуляторами роста, что позволяет не только защищать посевы от болезней, но и повышает всхожесть.

На современном этапе научно-технического развития мирового сельского хозяйства, и в растениеводстве в том числе, происходит смена технологий и технических средств, обеспечивающих высокую эффективность обеззараживания семян. В экологическом земледелии постоянно ведется поиск новых, более результативных мероприятий по борьбе с патогенными организмами, вирусами и возбудителями болезней, которые обеспечивают сохранность качественных показателей и характеристик семян, при минимальном отрицательном влиянии на окружающую среду и экологию.

С целью снижения пестицидной нагрузки на агрофитоценозы можно выделить совместное, комплексное использование биопрепаратов и физических методов для предпосевной обработки семян подсолнечника.

Физические методы отличаются экологической чистотой, технологичностью, возможностью точного дозирования воздействия и управления режимами обработки, что немаловажно в современных условиях высокой антропогенной нагрузки на окружающую среду, однако их влияние на агроэкосистемы на видовом и биоценотическом уровнях на сегодняшний день изучено недостаточно, а полученные в результате исследований данные иногда еще и противоречивы.

Среди разнообразия применяемых в растениеводстве физических методов выделяются электрофизические, из которых обработке в электромагнитном поле переменного тока высокого напряжения можно отвести особое место, так как ее реализация менее затратна, чем например, обработка в электростатическом поле или в поле коронного разряда, а эффективность и результативность воздействия не уступаем им.

Еще в 1959 году эксперименты, проведенные в ВИЭСХ, позволили говорить о том, что электромагнитное поле переменного тока – сильный воздействующий на растительные организмы фактор, способный оказать стимулирующее действие на семена в зависимости от напряженности и экспозиции обработки, при условии учета физического состояния семян и биологических особенностей культуры и сорта. Стимулирующее действие предпосевной обработки семян в электромагнитном поле проявляется в существенном повышении энергии прорастания и улучшении всхожести семян, а также в опережающем росте и развитии растений, увеличении количества и не ухудшении качества собираемого урожая. Установлено, что для получения положительного эффекта от электростимуляции для семян различных культур и сортов требуются различные параметры обработки, а также разные временные интервалы выдержки семян и срок их отлежки от обработки до посева.

Параллельно с предпосевной стимуляцией семян было отмечено и дезинфицирующее действие электромагнитное поля. После электрообработки снижалась обсеменённость вредными организмами и возбудителями болезней, увеличивались сроки хранения и сохранность семенного материала.

В Волгоградском ГАУ были проведены исследования по изучению влияния предпосевной обработки семян подсолнечника в электромагнитном поле и биопрепаратом Зеребра Агро. Результаты полевых двухлетних исследований позволяют говорить о положительном эффекте такой комплексной обработки.

Среди большого разнообразия биопрепаратов нами было обращено внимание к сравнительно новому биопрепарату Зеребра Агро, обладающего ростостимулирующими, фунгицидными и бактерицидными свойствами.

Биопрепарат Зеребра Агро положительно зарекомендовал себя на полях России, показав хорошие результаты в практическом применении. В 2013-2014 годах он был протестирован и исследован в научных учреждениях и передовых хозяйствах: в Республике Башкортостан – на подсолнечнике сорта Енисей; в Краснодарском крае – на гибриде подсолнечника Кубанский 930, а также на рисе, сое; в хозяйствах Ставропольского края на озимых колосовых; в Саратовской и Липецкой областях на озимой пшенице; в Волгоградской области на яровой пшенице сорта Добрыня.

Результаты проведенных испытаний показали повышение полевой всхожести семян, усиление ростовых и формообразовательных процессов у выращиваемых культур, повышение их устойчивости к неблагоприятным факторам среды, увеличение урожайности, улучшение качества собираемой продукции.

Цель работы – изучить и обобщить результаты влияния предпосевной комплексной обработки семян подсолнечника в электромагнитном поле тока промышленной частоты высокого напряжения и биопрепаратом Зеребра Агро для защиты посевов подсолнечника и повышения иммунитета к патогенному комплексу болезней в зоне черноземных почв Волгоградской области.

В качестве объекта исследования был выбран гибрид подсолнечника ЛГ 5550. Среднеранний гибрид с высоким потенциалом урожайности, устойчивый к заразихе рас A-G и к новым расам ложной мучнистой росы, и кроме этого высоко толерантен к засухе.

В исследованиях по комплексной обработке семена подсолнечника подвергались воздействию в два этапа – сначала электромагнитным полем переменного тока высокого напряжения, а затем, после отлежки в течение 30 минут, обрабатывались регулятором роста Зеребра Агро.

При проведении исследований использовали регулятор роста Зеребра Агро в виде водного раствора, содержащего 500 мг/л коллоидного серебра + 100 мг/л полигексаметилен бигуанид гидрохлорида. Расход препарата составил 100 мл/т, а расход рабочего раствора – 10 л/т.

Механизм действия препарата основан на возможности действующего вещества – гуанидина формировать у растений неспецифическую, системную, продолжительную (до 1-2 месяцев) устойчивость к грибам, бактериям, вирусам, а также активировать ростовые и биологические процессы, что в купе с электрофизической обработкой позволяет планировать получение прибавок в урожае подсолнечника.

Обработку семян в электромагнитном поле переменного тока промышленной частоты высокого напряжения производили с помощью установки, основными элементами которой были промышленно выпускаемый аппарат СКАТ-70 и экспериментальная ячейка, представляющая собой плоскопараллельный конденсатор, состоящий из прямоугольного каркаса и двух, регулируемых по высоте, электродов. Использование аппарата СКАТ-70 позволило на электроды экспериментальной ячейки подавать и контролировать высокое напряжение с погрешностью менее 5%. Кроме этого микропроцессорное управление за режимами обработки дало возможность четко отслеживать экспозицию времени обработки.

Опыты закладывались по методике полевого опыта Доспехова с использованием следующей схемы:

1. В контроле семена не проходили какую-либо предпосевную подготовку.

2. Семена обрабатывались только регулятором роста Зеребра Агро;

3. Электростимуляция семян подсолнечника осуществлялась в поле высокого переменного напряжения, с прикладываемым к рабочим электродам напряжением 10 кВ и временем обработки 60 секунд;

4. Электростимуляция семян подсолнечника осуществлялась в поле высокого переменного напряжения, с прикладываемым к рабочим электродам напряжением 10 кВ и временем обработки 60 секунд и последующей обработкой препаратом Зеребра Агро через 30 минут после отлежки.

Полевые опыты проводились в КФХ Егорушина Ю.А. Михайловского района Волгоградской области.

К посеву семян подсолнечника гибрида ЛГ 5550 приступали с наступлением среднесуточной температуры почвы 10…12°С на глубину 0,08…0,10 м. Сев семян производили с нормой высева 60 тысяч всходов семян на гектар, способ посева – пунктирный с междурядьями – 0,60 м, повторность – трехкратная, размещение систематическое, площадь делянок – 400 м2, предшественник – кукуруза.

По своим природным условиям район относится к зоне сухих степей. Почвы опытного участка представлены южным черноземом. Содержание гумуса 5,63-5,69%. Обеспеченность подвижным фосфором (P2O5) – 22,3 мг/кг, обменным калием (K2O) – 340-390 мг/кг, гидролизуемым азотом (N) 75,6-80,0 мг/кг.

Наблюдение и учет поражаемости растений подсолнечника болезнями осуществляли по методике Ченкина и др. В опытах проводились фенологические наблюдения, контролировалась структура урожая и урожайность. Из биометрических показателей определялись: высота растений, количество листьев, площадь листовой поверхности на одно растение и продуктивная площадь корзинки.

Данные мониторинга, который предшествовал закладке опытов, в КФХ Егорушина Ю.А. Михайловского района хорошо коррелировались с данными других исследователей и показывали, что наибольшую распространенность в посевах подсолнечника получили следующие виды заболеваний: серая гниль, белая гниль и ржавчина. Реже встречались, и не превышали экономического порога вредоносности, такие болезни, как фомопсис и ложная мучнистая роса (таблица 1).

Анализ представленных в таблице 1 данных показывает, что при отсутствии профилактических обработок возрастает степень зараженности посевов подсолнечника серой гнилью, ржавчиной, фомопсисом. Зараженность таким заболеванием как белая гниль держится на одном уровне, характеризуя сильную степень зараженности ею посевов. Поражение ложной мучнистой росой в эти годы не наблюдалось в связи с неблагоприятными для ее развития погодными условиями. Процент зараженных болезнями растений в посевах подсолнечника по годам сильно не изменялся, но при развитии растений от фазы цветения к фазе созревания он значительно возрастал.

Оценив данные таблицы 1 видно, что развитие заболеваний на посевах подсолнечника увеличивалось к концу вегетации и достигало от 0,8 до 30,4%, с достаточно высокой распространенностью таких заболеваний, как белая и серая гнили, а также ржавчина.

Для изучения влияния различных воздействующих факторов предпосевной обработки, с целью снижения вредоносности перечисленных видов болезней, в 2015-2016 годах были заложены полевые опыты и проведены исследования в КФХ Егорушина Ю.А. Михайловского района Волгоградской области. Результаты обследования посевов показали, что все изучаемые варианты предпосевной обработки семян снижали степень поражения подсолнечника болезнями (таблица 2).

Данные таблицы 2 и их анализ показывают, что биологическая эффективность обработок только биопрепаратом Зеребра Агро или только в электромагнитном поле переменного тока промышленной частоты высокого напряжения была одинакова против серой гнили. При этом в качестве положительного момента можно отметить, что пораженность ею растений подсолнечника снизилась в 2 раза по отношению к контролю. В то же время установлена недостаточная эффективность обработки семян в электромагнитном поле против белой гнили.

Биологическая эффективность применения биопрепарата Зеребра Агро или в электромагнитном поле переменного тока промышленной частоты высокого напряжения против ржавчины более слабо выражена, так как подавление возбудителя этого заболевания составило 20-29% по отношению к контролю.

Лучший результат по снижению зараженности растений подсолнечника показала предпосевная комплексная обработка семян подсолнечника в электромагнитном поле переменного тока промышленной частоты высокого напряжения и регулятором роста Зеребра Агро. Биологическая эффективность такой обработки была наиболее действенной против серой гнили и составила 70% в 2015 году, 82% в 2016 году, против белой гнили – 69% в 2015 году, 72 % в 2016, в тоже время зараженность семян ржавчиной снизилась вдвое.

Кроме этого было установлено, что все исследуемые способы предпосевной обработки семян оказали серьезное ростостимулирующее действие на растения подсолнечника (таблица 3).

Комплексная обработка семян подсолнечника в электромагнитном поле переменного тока промышленной частоты высокого напряжения и регулятором роста Зеребра Агро способствовала увеличению площади поверхности листьев по сравнению с контролем в 2015 году на 11% и на 12% в 2016 году. Кроме этого такая комплексная обработка семян подсолнечника повлияла на продуктивную площадь корзинки, которая увеличилась по сравнению с контролем в 2015 году на 12% и на 16,5% – в 2016 году.

По результатам полевых опытов подтверждено, что предпосевная комплексная обработка семян подсолнечника существенно повышает урожайность подсолнечника (таблица 4). Наблюдалось увеличение данного показателя по сравнению с контролем в 2015 году на 17% и на 18% в 2016 году. В среднем за два года наблюдений от применения предпосевной комплексной обработки семян подсолнечника в электромагнитном поле переменного тока промышленной частоты высокого напряжения и регулятором роста Зеребра Агро был получен дополнительный урожай в количестве 0,46 т/га.

Усиление ассимиляционных процессов и повышение емкости наполнения семянок при предпосевной обработке семян подсолнечника привело к увеличению натуры и массы 1000 семян. Причем более крупные и выполненные семена формировались при применении предпосевной комплексной обработки семян подсолнечника, что также приводило к снижению лузжистости и повышению масличности (таблица 5).

Комплексная обработка семян подсолнечника в электромагнитном поле переменного тока промышленной частоты высокого напряжения и регулятором роста Зеребра Агро положительно повлияла на элементы структуры урожая: если масса 1000 семян подсолнечника в контрольном варианте в среднем за два года составляет – 60,70 г, то после комплексной обработки семян – 74,98 г.

Предпосевная комплексная обработка семян подсолнечника способствовала повышению качества семян подсолнечника: сбор масла с 1 га на контрольном варианте в среднем за два года составляет – 0,86 т/га, а после комплексной обработки семян – 1,17 т/га, что на 36% больше, чем в контроле.

Заключение. В качестве вывода можно говорить о том, что доказана эффективность применения предпосевной комплексной обработки семян подсолнечника в электромагнитном поле переменного тока промышленной частоты высокого напряжения и регулятором роста Зеребра Агро с целью стабилизации фитосанитарной ситуации в посевах подсолнечника в условиях черноземных почв Волгоградской области и увеличения урожайности культуры.

А.И. Беленков, Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева;

М.П. Аксенов, Волгоградский государственный аграрный университет;

И.В. Юдаев, Азово-Черноморский инженерный институт «Донской государственный аграрный университет»