Ботнарь В.Ф., Боровская А. Д.
Институт Генетики, Физиологии и Защиты Растений АНМ
В последние десятилетия возрастает интерес к культуре тритикале, как с научной, так и с практической точки зрения. Это объясняется тем, что данная культура обладает высоким потенциалом продуктивности и адаптивности к неблагоприятным условиям возделывания, сочетая в своем генотипе свойства родительских форм – пшеницы и ржи. Тритикале по урожайности зерна и зеленой массы успешно конкурирует с традиционными зерновыми культурами, кроме этого обладает ценными хозяйственно-биологическими свойствами (устойчивость в ходе зимовки, засухоустойчивость, способность формирования урожая на относительно бедных почвах, причем с повышенным содержанием белка в зерне).
Получение стабильно высоких урожаев злаковых культур можно достичь путем совершенствования культуры земледелия в результате научно обоснованного, рационального применения удобрений и пестицидов, разработки и внедрения экологически безопасных агроприемов с минимальным использованием средств химизации. Особую роль в решении этой задачи можно отвести регуляторам роста растений, синтезируемых в ходе вторичного обмена. Вторичные вещества (гликозиды, терпеноиды, алкалоиды, фенолы, стероиды и др.) являются важной частью регуляторных систем растительного организма и способны, даже в очень малых количествах, стимулировать многие процессы жизнедеятельности. В результате, повышается устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды, а при создании оптимальных условий эффективность положительного воздействия на растение усиливается.
Целью представленной работы является определение оптимальных сроков обработки растений тритикале регуляторами роста природного происхождения для повышения устойчивости урожая.
Материалы и методы. В качестве объекта исследования был взят озимый сорт тритикале Ingen 33. Предпосевную обработку семян и растений проводилась раствором стероидного гликозида молдстим, экстрагируемого из измельченных семян перца сладкого Capsicum annuum 70% метиловым спиртом с последующей хроматографической очисткой гликозидного экстракта на колонках с силикагелем. Фракция выпаривалась досуха и получался целевой продукт. Препарат молдстим включен в государственный регистр «Registrul de Stat a Produselor de Uz Fitosanitar şi al Fertilizanţilor» для применения в Республике Молдова.
Исследования проводились в полевых опытах, близких к производственным условиях. Зима 2012-2013 гг. характеризовалась сплошным снежным покрытием и отсутствием оттепелей, что способствовало перезимовке растений тритикале, предотвращению их вымерзания и повреждения.
Предпосевную обработку семян тритикале проводили непосредственно перед посевом путем увлажненной обработки семян, при котором влажность семенного материала существенно не меняется и просушка не требуется. Данный способ технологически очень близок к протравливанию семян инсектофунгицидами с использованием специализированной техники – барабанные, камерные и шнековые машины. Семена для посева на небольших участках обрабатываются вручную с соблюдением техники безопасности. В опыте для обработки семян тритикале применяли комплексный состав протравителя (контактный фунгицид) совместно с биорегулятором молдстим в концентрации 0,01% (из расчета 8-10 литров рабочего раствора на 1 тонну).
Определение жизнеспособности растений после перезимовки определяли путем отбора на наиболее репрезентативных участках в 4-х местах по диагонали через равные расстояния – по 100 растений. При этом от края поля осуществлен отступ не менее 10 метров.
Отобранные растения промывали в проточной воде, удаляли корешки, измеряли длину стеблей, заворачивали их в фильтровальную бумагу, смоченную в воде, помещали в целлофановые пакеты и плотно закрывали. Проращивание проводили в термостате при температуре 23-250С в течение 24 часов. Затем рассчитывали длину проростков в виде разницы длины стеблей до и после проращивания.
Схема опыта:
- Контроль – без обработки;
- Предпосевная обработка семян тритикале;
- Предпосевная обработка семян тритикале + обработка растений в фазу шилец;
- Предпосевная обработка семян тритикале + обработка растений в фазы шилец и весеннего возобновления вегетации;
- Предпосевная обработка семян тритикале + обработка растений в фазы шилец, весеннего возобновления вегетации и выхода в трубку.
Для обработки и растений тритикале применяли раствор стероидного гликозида молдстим в упомянутой выше концентрации.
Наблюдения велись по основным хозяйственным признакам: состояние стеблестоя перед входом в зиму, жизнеспособность растений перед началом возобновления весенней вегетации, состояние стеблестоя после перезимовки тритикале, количество продуктивных стеблей через месяц после выхода в трубку, масса 1000 зерен, урожайность.
Результаты и обсуждение. Растения, не успевшие раскуститься, уходят в зиму ослабленными и даже при благоприятных условиях перезимовки посевы сильно изреживаются, а при весеннем возобновлении вегетации отстают в росте и сильнее страдают от неблагоприятных погодных условий – засух и суховеев. Нераскустившиеся с осени злаковые формируют урожай только на главном побеге, поэтому повреждение единственной точки роста приводит к гибели всего растения.
Как следует из данных, представленных в таблице 1, предпосевная обработка семян тритикале препаратом молдстим способствовала более активному росту и развитию растений в период осенней вегетации. Кустистость растений в результате применения гликозида превышает контроль на 50,3%. Хотя дополнительное опрыскивание растений тритикале в фазу шилец и не приводило к существенному повышению количества стеблей на растении перед входом в зимовку, оно способствовало лучшей перезимовке и росту стеблестоя в зимне-весенний период (табл. 1). Количество стеблей, полученное от дополнительной обработки в фазу шилец, превысило контроль на 27%.
Визуальные наблюдения жизнеспособности растений тритикале, а также биометрические измерения необработанных и обработанных биорегуляторами роста растений после схода снега с полей подтвердили эффективность обработки тритикале в фазу шилец (график 1). Растения на участке с предпосевной обработкой отличались более интенсивным развитием и более сочной окраской листьев. В то же время на необработанном участке встречались ослабленные растения с преждевременным пожелтением и высыханием листьев, что приводило к незначительной изреженности посева.
Длина проростков стеблей растений с участка, где была проведена дополнительная обработка раствором препарата молдстим перед входом посевов в зиму, превысила показатели участка без применения гликозида и варианта только с предпосевной обработкой семян, в среднем на 53,3% и на 35,5% соответственно.
Как было отмечено выше, тритикале обладает высоким потенциалом продуктивности, сочетая в своем генотипе синергизм положительных свойств родительских видов – пшеницы и ржи. Благодаря тому, что они развивают более крепкую корневую систему, растения тритикале можно выращивать на земельных участках с более низким уровнем плодородия, на которых другие культуры не могут обеспечить конкурентоспособный гарантированный урожай. Полученные в институте гибриды отличаются высокой устойчивостью не только к низким температу рам в зимний период, но и к засухе, что особенно важно в связи с глобальным потеплением климата, повышением частоты и интенсивности засухи в условиях Молдовы.
Тритикале имеет более высокую озерненность колоса и, следовательно, большую продуктивность. Вместе с тем, для культуры тритикале, как и для других озимых зерновых, определяющими элементами структуры урожая, независимо от его величины, являются: количество продуктивных стеблей на единицу площади и масса 1000 зерен.
В результате проведенных исследований выявлено, что предпосевная обработка семян препаратом молдстим не оказала существенного влияния на ускорение процессов формирования и созревания зерна. Это вероятно связано с тем, что действие регуляторов роста в процессе вегетации ослабляется и не оказывает существенного влияния на сроки цветения, налива и созревания зерна.
На участках с предпосевной обработкой семян и дополнительным опрыскиванием растений раствором гликозида молдстим в фазу шилец общая кустистость превышала показания контрольного участка (график 2).
Несмотря на важность культуры тритикале, необходимо отметить, что в условиях Республики Молдова не проводились глубокие исследования технологического плана. Многие агротехнические приемы, используемые при ее выращивании, заимствованы из технологий возделывания других зерновых культур. Вместе с тем, растения тритикале имеют свои биологические и агротехнологические особенности, которые необходимо учитывать при возделывании для реализации потенциальных возможностей существующих и вновь выведенных сортов. Как и для других зерновых культур, недостаточно уделено внимания изучению возможностей роста урожайности за счет применения росторегулирущих экологических веществ. Рациональность использования данных биорегуляторов связана с их влиянием на физиологические процессы роста и развития растений.
Проведенные нами исследования показали, что стимулирующий эффект биологически активного препарата молдстим, использованного для предпосевной обработки семян и опрыскивания растений сохранился во всех изучаемых вариантах. Однако, на участке с дополнительной обработкой в фазу шилец, отмечено наибольшее количество колосоносных стеблей на единицу площади, ко торое на 23,9% превышало число сформированных продуктивных стеблей растениями на участке, где обработку семян и растений не проводили (таблица 2).
Предпосевная обработка семян тритикале с последующим опрыскиванием растений в начале возобновления вегетации и в фазу выхода в трубку не оказали существенного влияния на ростовые и формообразовательные процессы. Не отмечены достоверные отличия средней массы 1000 зерен по вариантам опыта. Вместе с тем необходимо отметить, что наивысшая эффективность получена на участке, где проведена дополнительная обработка растений в фазу шилец на 25 дней после массового появления всходов (таблицы 3).
Достоверное увеличение урожайности тритикале на 22,8% в сравнении с контрольным вариантом получено в результате применения препарата молдстим для предпосевной обработки семян и внекорневой подкормки растений в фазу шилец (график 3). Последующие обработки хотя и способствовали некоторому повышению урожайности, однако полученные прибавки находились в переделах экспериментальной ошибки, что указывает на незначительную их эффективность.
Таким образом, предпосевная обработка семян биорегулятором роста молдстим и дополнительная внекорневая подкорма способствуют повышению энергии прорастания, появлению дружных всходов, активному кущению в период осенней вегетации, что приводит к повышению зимостойкости, количества колосоносных стеблей и урожайности растений.
Выводы:
- Установлено, что оптимальным способом применения регулятора роста в технологии возделывания озимой тритикале является предпосевная обработка семян и дополнительное опрыскивание растений в фазу шилец.
- Обработка посевов в фазы возобновления весенней вегетации и выхода в трубку следует проводить только в случае плохих условий перезимовки и низкой жизнеспособности растений в фазу весеннего возобновления вегетации.