1.3 Влияние регуляторов роста на продуктивность озимой пшеницы

Одним из перспективных, экологически безопасных методов повышения урожайности сельскохозяйственных культур, сохранения качества продукции, поддержания плодородия почвы и охраны окружающей среды от загрязнения остатками пестицидов является использование биопрепаратов и микроудобрений, которые в малых нормах расхода стимулируют рост и развитие растений, способствуют повышению устойчивости их к болезням, вредителям и формированию более высоких урожаев и качественной продукции.

Регуляторы роста растений – это природные или синтетические соединения, которые используют для обработки семян или растений с целью улучшения качества зерна, увеличение урожайности, т.е. это факторы управления ростом и развитием растений. Однако природные фитогормоны (ауксины, гиббереллины, цитокинины, этилен, абсцизовая кислота), не нашли широкого применения в сельскохозяйственном производстве. Это связано с тем, что они имеют высокую стоимость производства. Массовое использование регуляторов роста стало возможным лишь после создания препаратов на основе аналогов природных веществ [2,4,5].

В России и на Украине в 1992 – 1996 гг. были разрешены к использованию 69 препаратов регуляторов роста. Из них 53 биостимуляторов из которых 23,1% рекомендовано на зерновых [9]. Отмечено, что в Западной Европе широкое применения на зерновых культурах получило использование препаратов подавляющих рост растений. Особенно в Германии, Франции, Великобритании, где обрабатывается регуляторами роста, имеющими этот принцип действия, соответственно 76; 55; 67% посевов озимой пшеницы.

Изучение нового препарата Стиммунол ЕФ показало, что опрыскивание растений способствовало активизации ростовых процессов. Так, площадь флагового листа достоверно увеличилась во всех проводимых вариантах опыта. Наибольший ростстимулирующий эффект по данному показателю (28,4%) был получен при использовании минимальной дозировки препарата – 10 мл/га. При нормах расхода Стиммунола ЕФ от 10 до 30 мл/га продуктивность фотосинтеза с учетом влияния на площадь листьев и содержание в них хлорофилла была на 80-340 единиц выше, чем в контроле. Максимальная дозировка (40 мл/га) оказывала наименьшее влияние на фотосинтетическую активность растений. 

Так, количество продуктивных стеблей на единицу площади при использовании нового иммуноиндуктора увеличилось на 9,6-17,4 % по сравнению с контролем, что в конечном итоге являлось определяющим фактором получения высокой прибавки урожая 9,2-23,9 %. Максимальный урожай (58,1 ц/га) получен при использовании Стиммунола ЕФ в дозировке 20 мл/га. В целом, за счет полифункционального действия Стиммунол ЕФ оказал положительное влияние на продуктивность озимой пшеницы. [26].

По данным опытов [27] приводятся результаты, указывающие на рост регулирующий эффект Циркона, который связан с активизацией фитогормонов и защитой ИУК через механизм ингибирования активности ауксиноксидазы, а также антибактериальным и фунгипротекторным действием, опосредованных стимуляцией иммунитета растений; антиоксидантное действие проявляется за счет активирования ряда антиокислительных ферментов. В стрессовых условиях препарат способствует восполнению недостающих биологически активных соединений иммуномодулирующего и адаптогенного характера, усиливая адаптационный потенциал клеток. Циркон повышает их устойчивость к действию ионизирующего излучения, неоптимального температурного, водного и светового режима и других видов стресса и предотвращает снижение урожайности сельскохозяйственных культур. Учёные говорят [22], что обработка Цирконом семян и вегетирующих растений не только увеличивает ассимиляционную поверхность листьев в условиях засухи, но и стимулирует интенсивность фотосинтеза в течение всей вегетации. Циркон повышает содержание хлорофилла в листьях пшеницы, как в период засухи, так и в период восстановления. Растения, семена которых обрабатывались Цирконом, характеризовались в период засухи понижением активности дыхания. Изменения в газообмене озимой пшеницы повышали адаптивную способность к водному стрессу. Кофейная кислота, содержащаяся в Цирконе, способствует восстановлению зеленой окраски пожелтевших листьев в условиях недостатка железа в почве, усиливает поступление и транспорт Fe59. Практическая эффективность Циркона на пшенице озимой – это повышение полевой всхожести на 4,5%, ускорение созревания, увеличение количества зерен в колосе и их массы, повышение урожайности на 11-14% (контроль 24,9 ц/га), увеличение содержания белка и клейковины и улучшение ее качества, снижение поражаемости корневыми гнилями, повышение устойчивости растений к мучнистой росе, септориозу и бурой ржавчине, повышение устойчивости к засухе. Внесение Циркона можно совмещать с применением других средств защиты растений [7,27].

По словам учёных обработка семян препаратом Флоргумат оказала положительное влияние на процессы прорастания семян и полевую всхожесть. Так в среднем за 2008-2009 гг. полевая всхожесть на контроле достигала до 82,8%, тогда как в варианте с Флоргуматом она повышалась до 89,7% [4]. Невысокая полевая всхожесть семян в 2009 г. связана с влагообеспеченностью посевного слоя почвы в период «посев-всходы». Продолжительность периода «посев-всходы» составляла от 6 до 10 дней, сумма средних суточных температур воздуха за этот период колебалась от 120 до 140 °С. Положительный эффект от обработки семян Флоргуматом и внесения фосфора в рядки при посеве проявлялся в сохранности растений после перезимовки и в условиях года исследования. Высокая сохранность характерна для варианта внесения фосфора: она повышалась до 87,1 %, что больше чем контроль на 3,6%.

Результаты полевых опытов подтвердили, что посевы зерновых культур положительно реагируют на внесение биостимуляторов как при обработке семян, так и при опрыскивании ими посевов [17]. Так, при обработке семян препаратом Марс EL из расчета 200 г/т семян этот препарат способствует повышению его полевой всхожести, более раннему появлению всходов, увеличению высоты растений на 5-6 см, длины колоса на 3-4 см. И ускоряет созревание посевов на 4-5 дней.

Установлено, что под влиянием Марс EL влажность зерна снижается на 4-8%, а скорость и энергия прорастания выращенного зерна повышается по сравнению с контролем на 4-5%. Положительное влияние биостимулятора Марс EL на ускорение роста и развития посевов и повышение продуктивности зерновых культур объясняется тем, что этот препарат активно влияет на все структурные элементы клеток растительного организма и способствует интенсификации процессов питания, дыхания и фотосинтеза.

Исследования по изучению Экстрасол и Бисолбифит показали, что приём инокуляции семян ячменя биопрепаратами Экстрасол и Бисолбилит на фоне удобрений позволяет повысить урожайность в условиях ограниченного внесения удобрений и сохранить плодородие почвы [9].

По утверждению автора статьи использование Biodux в опытах [28] по сравнению с контрольным вариантом значительно улучшало структуру урожая и повышало продуктивность озимой пшеницы. Прибавка урожайности зерна колебалась от 0,30 до 0,64 т/га. Наибольшая прибавка (0,64 т/га) отмечена в 2011 году на яровой пшенице сорта Башкирская 26 с урожайностью 3,37 т/га. Как свидетельствуют данные структуры урожая, предпосевная обработка семян пшеницы ведет к значительному увеличению продуктивной кустистости на 13%, числа зерен на 11%, массы 1000 зерен на 12%, за счет стимулирующего и защитного действия. Применение Biodux способствовало повышению содержания клейковины на 3,21% и содержания белка на 1,39%. По качеству клейковины все варианты относились к I группе.

Изучение препарата Витазим в опытах с пшеницей [23] показало, что опрыскивание посевов озимой пшеницы Витазимом, в дозе 0,5 л/га в фазе начала трубкования способствует росту продуктивной кустистости до 2,0 при контроле 1,7, количества зерна в колосе – на 7% при количестве 29 шт. на контроле и на 3% по сравнению с контролем – Эпин-Экстра, ВР – 50 мл/га. С увеличением дозы препарата с 0,5 л/га до 1,0 л/га, также повысилась и масса зерна с главного колоса по сравнению с контролем на 0,5 грамма при массе зерна на контроле, равной 1,0 г, и на 10% против эталона. Аналогичная картина наблюдалась и по массе 1000 зерен, что, в конечном счете, привело к росту урожайности зерна озимой пшеницы на 14,6% при использовании Витазима, ВР в дозе 0,5 л/га и на 16,5% при удвоении нормы внесения препарата. На варианте с эталоном (Эпин-Экстра, ВР – 50 мл/га) рост составил всего 3,7% при урожайности на контроле – 3,28 т/га. Исследования показали, что опрыскивание растений регулятором роста Витазим, в фазу кущения культуры по фону предпосевной обработки семян способствовало увеличению высоты растений на 4,5-7,0 см. В варианте с Витазим, ВР (обработка семян – 1,0 л/т + 1,0 л/га в фазу кущения) отмечалось также повышение количества продуктивных стеблей: с 48 до 60 шт./м², увеличилось количество зерна в главном колосе: с 14 шт. на контроле до 20 шт, что способствовало росту массы зерна с главного колоса до 1,1 г и 1000 зерен до 41,2 г.

Увеличение урожайности зерна ячменя на лучшем варианте (Витазим, ВР – 1,0 л/т семян + 1,0 л/т в фазу кущения) достигло 21,2% (3,89 т/га) по сравнению с урожайностью на контроле (без регуляторов роста) – 3,21 т/га, при этом содержание белка составляло 12,54%.

При обработке препаратом Ретацелом, КЭ [5] увеличилось количество зерен в главном колосе, что привело к росту массы зерна с колоса, увеличилась также масса 1000 зерен, что, в конечном счете, обеспечило увеличение урожайности зерна озимой пшеницы. Наивысший урожай зерна – 4,56 т/га в опыте был получен на варианте с двукратным внесением Ретацела, КЭ (1,0 л/га в фазу 3-4 листьев осенью + 1,0 л/га в фазу трубкования) при урожайности на контроле – 4,17 т/га[9].

Результаты опытов [2], проведенных Теллура-М на пшенице показали, что некорневая обработка растений в фазу кущения весной и начала колошения способствовала сохранности стеблей озимой пшеницы.

Регуляторы роста Бигус и Мивал-авто эффективно показали себя в опытах с озимой пшеницей. Так, при применении этих препаратов достигалась максимальная площадь листьев, повышалось сохранение растений после перезимовки [13].

Выявлена роль росторегулирующих препаратов в защите от вредителей. Проведёнными исследованиями [26] установлено, что Стиммунол ЕФ оказывает неспецифическое действие, способствуя повышению устойчивости растений к вредной черепашке. Поврежденность озимой пшеницы данным вредителем, в вариантах опыта была на 8,8-12,2 % ниже, чем в контроле, за исключением дозировки 30 мл/га.

Некоторые из регуляторов роста могут использоваться для защиты растений озимой пшеницы и других культур от наиболее вредоносных болезней. На озимой пшенице Альбит зарегистрирован как фунгицид против корневых гнилей, бурой ржавчины, септориоза и мучнистой росы. Хотя Альбит не обладает искореняющим действием, за счёт влияния на иммунитет растений при заблаговременном использовании препарат существенно подавляет развитие болезней. В результате многочисленных проведённых опытов установлено [21,29], что Альбит продемонстрировал биологическую эффективность против корневых гнилей – 81,0%, септориоза – 52,1%, мучнистой росы – 51,0%, бурой ржавчины – 49,1%, пыльной головни – 39,4%. Максимальная эффективность препарата против перечисленных болезней составила 83-100%. Наибольшая эффективность препарата отмечена против корневых гнилей (67-100%, в среднем 81%). Альбит проявлял фунгицидную активность против болезней озимой пшеницы в широком диапазоне инфекционных фонов: при распространённости болезней (P) от 4 до 100%, степени развития (R) – от 2 до 34%. Однако, при высоком инфекционном фоне (поражённость комплексом инфекций свыше 50%, в т.ч. внутренними более 10 %) активность препарата заметно снижалась. В таких случаях, препарат следует применять с половинными либо полными нормами химических фунгицидов (протравителей). В случае аэрогенных болезней, для достижения высокого защитного эффекта препарата также желательно применять его до появления первых признаков болезни, чтобы своевременно создать иммунитет у растений.

Препарат стимулирует устойчивость растений к абиотическим стрессам и грибным заболеваниям, что вероятно, связано с ростом образования в клетках антистрессовых белков и других компонентов системы фитоиммунитета. Отмечена высокая эффективность его действия в условиях жесткой засухи. Также после применения препарата наблюдается улучшение качества выращенных растений увеличение накопления витаминов, усиление сахаристости, сокращение кислотности и количества нитратов.

Доказано что, применение Биосила [20] на пшенице снизило уровень развития семенной инфекции (Alternaria, Helminthosporium, Fusarium) на 41,3-69,4%. Биологическая эффективность против септориоза составила 60%. Данный препарат обеспечивал прибавку урожая пшеницы на 14,3%

В 2012 году отмечалось сильное поражение посевов бурой ржавчиной, мучнистой росой, септориозом. Этому способствовала теплая погода в летние месяцы. Препарат Biodux, хотя и с низкой эффективностью, но сдерживал развитие болезней. При повышении концентрации Biodux (2 мл/га) биологическая эффективность несколько увеличивалась, что обеспечивало более длительную вегетацию флаговых листьев [8].

Доказана также эффективность препаратов Новосил и Энергия М. Новосил — природный регулятор роста и развития растений, обладает широким комплексом полезных свойств, оказывает на растения рострегулирующее, фунгицидное действие. Действующее вещество — тритерпеновые кислоты, получаемые из хвои пихты сибирской. Применение Новосила обеспечивает повышение устойчивости растений к различным заболеваниям. При воздействии на растения биологически активным веществом, происходит повышение активности генов стрессоустойчивости. Препарат Новосил можно использовать в баковых смесях с гербицидами, фунгицидами и инсектицидами. Норма расхода препарата — 100 мл/т на 10 л воды.

Энергия М — это регулятор роста и кремнийорганический биостимулятор специально разработанный для выращивания с.-х. растений в условиях рискованного земледелия. Основой препарата Энергия М являются биоактивный кремний и аналог фитогормонов ауксинового типа — крезацин, относящийся к группе аналогов природных ауксинов, которые участвуют в обмене нуклеиновых кислот, синтезе белков и различных ферментов. При опрыскивании водными растворами он легко усваивается растениями, быстро включается в обмен веществ, усиливает и активизирует обмен веществ, укрепляет иммунитет, повышает защитные функции растения, устойчивость к стрессам. Применение препарата при протравливании семян повышает их всхожесть и энергию прорастания, стимулирует корнеобразование. Норма расхода препарата — 4 г/т на 10 л воды [20].

Ряд учёных указывает на значение регуляторов роста для повышения устойчивости к стрессовым факторам среды.

В настоящее время в Российской Федерации Альбит является единственным пестицидом, официально зарегистрированным как средство повышения засухоустойчивости пшеницы. Опрыскивание Альбитом увеличивает засухоустойчивость на 10-60%, причём повышенная засухоустойчивость сохраняется в течение нескольких месяцев после обработки Альбитом [13,21,29]. В условиях засухи в 2003 г. в хозяйствах Краснодарского края за счёт повышения засухоустойчивости Альбит позволил получить высокие урожаи пшеницы (50-70 ц/га) на уровне нормального по условиям увлажнения 2002 г.

Исследователями отмечается, что МОДДУС повышает морозостойкость хорошо развитых посевов, тем самым сохраняя заданную или потенциальную биологическую урожайность культуры. Основные задачи осеннего применения МОДДУС — это увеличение объема корневой системы, повышение концентрации сахаров в клеточном соке, снижение риска перерастания, увеличение качества перезимовки. При обработке рост регулятором МОДДУС уменьшается содержание ауксина и гиббереллинов, увеличивается содержание абсцизовой кислоты, которая, ослабляя и ингибируя ростовые процессы, обусловливает наступление периода покоя, повышая устойчивость растений к низким температурам. С физиологической точки зрения обработка озимой пшеницы в фазу кущения осенью регулятором МОДДУС вызывает процессы, напоминающие их природное закаливание. Обработка должна проводиться так, чтобы растения продолжали вегетировать еще около 10 и более дней. За это время количество сахаров в растениях возрастает до 70% на сухую массу, или до 22% на сырую массу, т. е. близко содержанию сахаров в корнеплодах лучших гибридов сахарной свеклы[30].

Анализ литературных источников свидетельствует о том, что сейчас появились препараты, нормы внесения которых под основные культуры составляет десятки граммов или миллиграммов на тонну семян или гектар посевов. Разработаны современные технологии применения регуляторов роста, как при до посевной обработке семенного материала, так и опрыскивании посевов в разных фазах вегетации.

Положительный эффект внесения регуляторов роста на озимую пшеницу велик. Так некоторые препараты влияют на улучшение активизации ростовых процессов, увеличение флагового листа, повышению количества продуктивных стеблей. Регуляторы роста не только помогают росту и развитию растения, но и способствуют защите от неблагоприятных факторов: холод и жара. Кроме того, препараты повышают защиту от вредителей и болезней. Всё это сказывается в конечном итоге на продуктивность культуры.

Из всего перечисленного можно сделать вывод, что применение регуляторов роста на озимой пшеницы даёт положительный эффект по многим показателям. Внесение препаратов целесообразно и рентабельно не смотря на расходы.