Цель исследования – выявить влияние биопрепаратов «Фитоспорин-М» и «Альбит» на биометрические показатели роста и развития, а также поражаемость основными болезнями растений картофеля в условиях Северного Кавказа. Опыт был заложен на экспериментальной базе Северо-Кавказского научно-исследовательского института горного и предгорного сельского хозяйства (СКНИИГПСХ ВНЦ РАН) Пригородного района Республики Северная Осетия – Алания в период 2019–2020 гг. в трехкратной повторности. Объектам исследования являлись биопрепараты, полученные на основе бактерий: «Фитоспорин-М» (Bacillus subtilis 26 Д) и «Альбит» (Bacillus megaterium). Опыт проводили на районированном сорте Невский. Оценивали фенологические и биометрические показатели роста и развития растений, распространенность и развитие болезней на растениях, массу урожая и его товарность, распространенность болезней на клубнях в урожае, выход урожая здорового картофеля товарной фракции. Применение биопрепаратов перед посадкой и в период бутонизации «Фитоспорин-М» (0,5 л/т) и «Альбит» (0,5 кг/т), а также комплекса двух препаратов «Фитоспорин-М» (0,5 л/т) + «Альбит» (0,5 кг/т) на сорте Невский способствовали снижению пораженности растений фитофторозом в несколько раз по сравнению с контролем, также отмечен эффект сдерживания распространенности ризоктаниоза на растениях картофеля. Применение данных биопрепаратов, как отдельно, так и в комплексе, положительно влияет на показатели урожайности: при применении «Альбита» урожайность составила 27,7 т/га; «Фитоспорина-М» – 28,2; в комплексе – 30,1 т/га, что на 3,4; 3,9 и 5,8 т/га выше, чем в контроле. Биометрические измерения в фазе цветение показали, что применение биопрепаратов «Альбит» и «Фитоспорин-М», а также их сочетание повышали среднюю массу ботвы и клубней одного растения. Совместное применение биопрепаратов «Альбит» и «Фитоспорин-М» усиливает действие друг друга, способствует более полной реализации генетического потенциала картофеля сорта Невский.
картофель, биопрепараты, биологическая защита, фузариоз, альтернариоз
Введение. Картофель для нашей страны – одна из самых востребованных сельскохозяйственных культур. На его рост, развитие и продуктивность существенное влияние оказывают климатические и почвенные составляющие, а также высокая поражаемость патогенами. Негативные факторы окружающей среды вынуждают нас стремиться получить экологически безопасную сельскохозяйственную продукцию, испытывать новые биопрепараты для защиты растений [1, 2]. Основная особенность средств биологической защиты заключается в том, что они безвредны для окружающей среды, человека, животных, насекомых и других представителей биоценоза, живых микроорганизмов или продуктов жизнедеятельности [3, 4]. По данным ряда исследователей, использование биопрепаратов позволяет повысить урожайность в среднем на 10–22 % за счет ростостимулирующего, защитного и антистрессового действия [5, 6].
В современном мире предотвращение потери урожая осуществляется за счет применения химических средств, что приводит к увеличению пестицидной нагрузки на биосферу. В связи с этим выявление возможности защиты картофеля от болезней с учетом агроэкологических аспектов, которые позволяют достичь высокой эффективности с наименьшим отрицательным влиянием на агробиоценоз, является актуальной задачей. Фитофтора является одной из самых распространенных и опасных болезней картофеля в Северо-Кавказском регионе. В благоприятные для распространения болезни годы может погибнуть до 40 % урожая клубней. Продовольственный картофель по ГОСТ 7176-85 не допускает наличия клубней, пораженных фитофторой, исключение может составить согласование с торгующими организациями, где пораженность клубней болезнью не должна превышать 2 % [7, 8].
Биопрепарат «Фитоспорин-М», полученный на основе бактерий (Bacillus subtilis 26 Д), предназначен против основных болезней картофеля и для влияния на рост и развитие культуры в период вегетации, обладает высоким фунгистатическим эффектом, защищая растения картофеля от ризоктониоза, альтернариоза и фитофтороза в полевых условиях, а также предохраняет клубни нового урожая от сухих гнилей [9].
Биопрепарат «Альбит» (Bacillus megaterium) создан на основе метаболитов ризосферных бактерий и обладает выраженным ростостимулирующим, адаптогенным, иммунизирующим действием, обеспечивающими устойчивость растений к стрессовым факторам и ряду болезней [10].
В настоящее время в сельском хозяйстве развивается органическое направление, предусматривающее отказ от применения химических удобрений и средств защиты растений [11].
Цель исследований – выявить влияние биопрепаратов «Фитоспорин-М» и «Альбит» на биометрические показатели роста и развития, а также поражаемость основными болезнями растений картофеля в условиях Северного Кавказа.
Объекты и методы. Исследования проводились на экспериментальной базе Северо-Кавказского научно-исследовательского института горного и предгорного хозяйства (СКНИИГПСХ ВНЦ РАН) Пригородного района в период 2019–2020 гг. Предгорная зона РСО – Алании относительно увлажненная, умеренно жаркая, с гидротермическим коэффициентом 1,5. Количество осадков, выпадающих за год, составляет 630–
Эксперименты проводили в трех повторностях. Картофель высаживали в предварительно нарезанные гряды, схема 70 × 30 см. Технология выращивания картофеля – общепринятая для региона.
В исследованиях применяли препараты «Фитоспорин-М» (0,4 л/га), «Альбит» (0,4 л/га) и их смеси. Общая площадь делянки – 28 м2, учетная – 25 м2, расположение делянок рандомизированное в трехкратной повторности.
Таблица 1
Схема опыта 2019–2020 гг.
|
Вариант |
Семенные клубни |
Бутонизация |
Конец цветения |
|
Контроль |
– |
– |
– |
|
Фитоспорин-М |
Фитоспорин-М (0,4 л/га) |
Фитоспорин-М (0,4 л/га) + Альбит (0,4 кг/т) |
Фитоспорин-М (0,4 л/га) |
|
Альбит |
Альбит (0,4 кг/т) |
Альбит (0,4 кг/т) |
Альбит (0,4 кг/т) |
|
Комплекс |
Фитоспорин-М (0,5 л/га) + Альбит (0,5 кг/т) |
Фитоспорин-М (0,5 л/га) + Альбит (0,5 кг/т) |
Фитоспорин-М (0,5 л/га) + Альбит (0,5 кг/т) |
При практическом расчете болезней растений в производственных условиях определяется не только характер заболеваний в выборке, но и степень поражений в соответствии с разработанными масштабами, и поэтому мы использовали расчетную шкалу, представленную в таблице 2.
Таблица 2
Определение фитофтороза и альтернариоза
|
Балл |
Симптомы поражения |
|
1 |
2 |
|
9 |
Симптомы поражения отсутствуют |
|
8 |
Поражение может составлять от 1 до 10 % поверхности листьев в виде единичных пятен на отдельных растениях (примерно до 10 листьев поражены инфекцией, всего около 50 пятен на одно растение) |
|
7 |
Поражается от 10 до 25 % поверхности листьев (симптомы поражения могут отмечаться почти на всех листьях у большой части растений, но кусты сохраняют нормальную форму, явно преобладающий цвет – зеленый, у растений может быть фитофторозный запах) |
Окончание табл. 2
|
1 |
2 |
|
5 |
Поражается от 25 до 50 % поверхности листьев растений (практически поражено каждое растение, но основной цвет куста остается зеленым, хотя бурые пятна на листьях составляют значительную часть) |
|
3 |
Поражается более 50 % площади листовой поверхности всех растений (трудно определить, какой цвет доминирует – бурый или зеленый, но цвет стеблей у большинства растений остается зеленым) |
|
1 |
Все листья растений полностью поразились, стебли погибают или погибли |
В полевых условиях степень поражения растений вирусными болезнями в период вегетации оценивали на основе 9-балльной шкалы: 1 – очень сильная степень (поражено более 70 %); 3 – сильная (до 70 %); 5 – средняя (до 30 %); 7 – слабая (единичное поражение); 9 – поражения отсутствуют.
Оценивали фенологические и биометрические показатели роста и развития растений, распространенность и развитие болезней на растениях, массу урожая и его товарность, распространенность болезней на клубнях в урожае, выход урожая здорового картофеля товарной фракции [12].
Результаты и их обсуждение. В связи с тем, что период цветения – важный этап для картофеля (этот период заканчивается формированием количества клубней, стеблей, наблюдаются наибольшие масса ботвы и индекс листовой поверхности), в этот период проводили измерения биометрических показателей. По ним можно прогнозировать величину урожайности, которая является важным фактором всех процессов в растениях картофеля (ростовых, физиолого-биохимических).
Из данных таблицы 3 следует, что смеси биопрепаратов стимулировали рост растений картофеля, увеличивая массу ботвы и образование продуктивных стеблей по сравнению с контролем (табл. 3). Наибольшим количеством клубней в кусте характеризуются варианты, где клубни перед посадкой обрабатывали комплексом биопрепаратов «Альбит» + «Фитоспорин-М», средний показатель за два года – 17,9 шт/куста.
Таблица 3
Влияние биопрепаратов на рост и развитие картофеля (средние показатели за 2019–2020 гг.)
|
Вариант |
Масса ботвы 1 растения |
Число клубней с 1 куста |
Масса клубней |
Урожайность |
||||
|
г/куст |
% к контролю |
шт. |
% к контролю |
г/куст |
% к контролю |
т/га |
% к контролю |
|
|
Контроль |
765,3 |
– |
15,2 |
– |
365 |
– |
24,3 |
– |
|
Альбит |
975,8 |
12,5 |
16,2 |
106,5 |
394,2 |
108,0 |
27,7 |
113,9 |
|
Фитоспорин-М |
981,2 |
12,8 |
15,7 |
103,2 |
358,2 |
98,1 |
28,2 |
116 |
|
Альбит + Фитоспорин-М |
1133,2 |
14,8 |
17,9 |
117,7 |
428,3 |
117,3 |
30,1 |
123,8 |
Большая масса клубней за два года с 1 куста получена в варианте комплекса биопрепаратов «Альбит» (0,5 л/т) + «Фитоспорин-М» (0,5 кг/т) по сравнению с контролем – на 117,3 %. Изученные смеси биопрепаратов проявили фунгицидную и иммуностимулирующую активность. В полевом опыте учет общей урожайности показал, что на сорте Невский все изучаемые биопрепараты положительно влияют на показатели урожайности по сравнению с контролем. Наиболее высокие показатели отмечены на варианте с применением биопрепаратов «Альбит» + «Фитоспорин-М» – 30,1 т/га по сравнению с контролем – 24,3 т/га (см. табл. 3).
Обработка клубней биопрепаратами предпосевная и в период вегетации уменьшает зараженность фитофторозом, ризоктониозом. Так, обработка «Фитоспорином-М» (0,5 л/т) и «Альбитом» (0,5 кг/т), а также комплексом двух биопрепаратов «Фитоспорином-М» (0,5 л/т) + «Альбитом» (0,5 кг/т) на сорте Невский способствовала снижению пораженности растений фитофторозом в несколько раз по сравнению с контролем, также отмечен эффект сдерживания распространенности ризоктониоза на растениях картофеля (табл. 4).
Таблица 4
Влияние биопрепаратов на развитие болезней картофеля сорта Невский (2019–2020 гг.)
|
Вариант |
2019 г. |
2020 г. |
||||||
|
Фитофтороз |
Ризоктониоз |
Фитофтороз |
Ризоктониоз |
|||||
|
балл |
% |
балл |
% |
балл |
% |
балл |
% |
|
|
Контроль |
5 |
43 |
4 |
35 |
4 |
43 |
4 |
45 |
|
Фитоспорин-М |
3 |
33 |
3 |
31 |
3 |
33 |
3 |
35 |
|
Альбит |
3 |
35 |
3 |
32 |
3 |
33 |
3 |
35 |
|
Комплекс |
2 |
20 |
2 |
23 |
2 |
23 |
2 |
24 |
Наименьшая распространенность фитофтороза и ризоктониоза была при применении двукратной обработки посевов на фоне обработанных клубней картофеля. По сравнению с контрольным вариантом в варианте обработки клубней и посевов с биопрепаратами распространенность фитофтороза значительно снизилась. Распространенность ризоктониоза также была незначительна. К концу вегетации уменьшение распространенности болезни было отмечено только на контрольном варианте.
Заключение
- Биопрепараты «Альбит» и «Фитоспорин-М» обеспечивают уменьшение пораженности картофеля фитофторозам и ризоктониозом, что способствовало увеличению урожайности картофеля.
- Применение биопрепаратов «Альбит» и «Фитоспорин-М», как отдельно так и в комплексе, положительно влияет на показатели урожайности. Так, при применении «Альбита» урожайность составила 27,7 т/га; «Фитоспорина-М» – 28,2; а в комплексе – 30,1 т/га, что на 3,4; 3,9 и 5,8 т/га выше, чем в контроле.
- Биометрические измерения в фазе цветение показали, что применение биопрепаратов «Альбит» и «Фитоспорин-М», а также их сочетание повышали среднюю массу ботвы и клубней одного растения.
- Как показывают результаты исследований, совместное применение биопрепаратов «Альбит» и «Фитоспорин-М» усиливает действие друг друга, способствует более полной реализации генетического потенциала картофеля сорта Невский.
1. Роменская О.Н. Влияние предшественников и микробиологических удобрений на урожайность картофеля в Нижнем Поволжье. Волгоград; М., 2017.
2. Газданова И.О., Гериева Ф.Т., Моргоев Т.А. Решение вопросов экологической сбалансированности путем применения биостимуляторов на посадках картофеля в условиях РСО – Алания // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса: юбилейный сб. науч. тр. XIII междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 90-летию Донского государственного технического университета в рамках XXIII Агропромышленного форума юга России и выставки «Интерагромаш». Ростов н/Д., 2020. С. 623–627.
3. Эффективность нового биопрепарата Картофин на основе Bacillus subtilis при выращивании картофеля / М.К. Деревягина [и др.] // Аграрный научный журнал. 2019. № 5. С. 8–14.
4. Дзедаев Х.Т. Биологизированная технология возделывания картофеля в условиях РСО – Алания // Научные труды студентов. 2021. № 1. С. 3–5.
5. Нугманова Т.А. Биопрепараты в овощеводстве и картофелеводстве // Картофель и овощи. 2017. № 6. С. 2–4.
6. Changes in dry weight and starch content in potato under the effect of herbicides and biostimulants / K. Zarzecka [et al.] // Plant Soil Environ. 2021. № 67 Pp. 202–207. DOI:https://doi.org/10.17221/622/2020-PSE.
7. Ways to increase the adaptability of potato varieties in the north Caucasus / S.V. Likhnen-ko [et al.] // III International Scientific Conference: AGRITECH-III-2020: Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies. Series «IOP Conference Series: Earth and Environmental Science». Krasnoyarsk, 2020. Pp. 548–552. DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/548/ 2/022038.
8. Phenotypic changes in potato plants under stress factors / S.S. Basiev [et al.] // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 2017. Т. 9. No. 11. Pp. 2315–2318.
9. Results of new trends of potato breeding programs developed in Russia / E.A. Simakov [et al.] // Iraqi journal of agricultural sciences. 2018. Vol. 49. No. 4. Pp. 592–600.
10. Влияние биопрепарата альбит на устойчивость сельскохозяйственных растений к вредителям / А.Т. Подварко [и др.] // Владимирский земледелец. 2017. № 1 (79). С. 29–32.
11. Оценка эффективности использования биопрепарата Альбит в системе защиты полевых культур против насекомых-вредителей / А.К. Злотников [и др.] // Земледелие. 2017. № 4. С. 37–42.
12. Methodology for conducting agrotechnical experiments, accounting, observations and analyzes on potatoes / S.V. Zherova [et al.]. M.: FGBNU VNIIKH, 2019. 120 p.
