Статья: Влияние стимуляторов роста нового поколения на урожайность, структуру урожая и качество зерна люпина белого

Влияние стимуляторов роста нового поколения на урожайность, структуру урожая и качество зерна люпина белого

Г.Л. Яговенко

В. Яговенко

Пигарева

Трошина

Н.В. Мисникова

Аннотация

Актуальность. Потребность животноводства в улучшении кормовой базы стимулирует интерес к поиску новых источников высококачественного белка. Одним из таких источников является люпин белый. По содержанию белка в зерне (35-45 %) эта культура приравнивается к сое. Урожайность люпина белого достаточно высока - 4,0-6,0 т/га, но не всегда стабильна по годам выращивания, поэтому, наряду с селекционным улучшением культуры, большое значение приобретает разработка приемов, обеспечивающих стабильность урожайности. Повышение продуктивности зернобобовых за счет использования биологических регуляторов роста, предполагающих не только экологическую чистоту, но и снижение энергетических затрат, является актуальным. Объект. Объектами исследований являются сорта люпина белого, различающиеся по темпам роста, стимуляторы роста: Циркон, Витазим, Фитактив Вита, Зеребра Агро. Материалы и методы. Исследования проводились в 2019-2020 годах на опытном поле ВНИИ люпина - филиала ФГБНУ ФНЦ "ВИК им. В.Р. Вильямса", в почвенно-климатических условиях юго-западной части Нечерноземной зоны. Закладка опытов, сопутствующие наблюдения осуществлялись по Б.А. Доспехову. Биохимическая оценка материала проводилась по общепринятым методикам биохимического исследования. Результаты и выводы. В годы исследований изучаемые препараты вызывали направленную регуляцию развития растений люпина белого сортов Пилигрим и Алый парус, повышали функциональную активность их органов, что способствовало увеличению потенциала и хозяйственной эффективности продукционного процесса. Положительное влияние стимуляторов роста Циркон, Витазим, Фитактив Вита, Зеребра Агро на рост и развитие листовой поверхности, функциональную активность фотосинтетического аппарата растений сортов люпина белого Пилигрим и Алый парус способствовало более высокому уровню обеспеченности растений ассимилятами и создавало предпосылки для формирования повышенной урожайности культуры. Обработки по вегетации растений стимуляторами роста на фоне монофосфата калия увеличивали урожайность семян изучаемых сортов. У сорта Пилигрим наибольшая прибавка отмечалась в варианте с использованием Циркона - 8,8 % по отношению к контролю-фону, несколько ниже при применении Витазима и Фитактива Вита - 7,3 и 7,6 %. Максимальное повышение урожайности семян у сорта Алый парус обеспечивали препараты Витазим и Циркон соответственно на 19,1 и 17,2 % относительно контроля - фона. Стимуляторы роста не снижали качества полученного зерна. Применение стимуляторов роста по вегетации на фоне монофосфата калия окупало затраты и давало прибыль.

Ключевые слова: люпин белый, стимуляторы роста растений, фотосинтез люпина, урожайность люпина белого.

Введение

Одной из основных проблем отечественного сельского хозяйства является дефицит кормового белка. Это связано со структурной нехваткой в севооборотах высокобелковых культур. В условиях Российской Федерации ведущая роль в решении этого вопроса принадлежит зернобобовым культурам. В настоящее время в мире известны только две культуры, которые в полной мере отвечают требованиям современного интенсивного животноводства по количеству и качеству белка в зерне - соя и люпин. Исследованиями ВНИИ люпина и других научных учреждений показано, что использование зерна люпина как белковой добавки весьма эффективно в кормлении разных видов сельскохозяйственных животных и птицы [8]. Среди культивируемых видов люпина все большее значение приобретает люпин белый. По содержанию белка в зерне (35-45 %) эта культура приравнивается к сое. Современные сорта люпина белого содержат в семенах более 40,0 % белка, сбалансированного по аминокислотному составу, в зеленой массе - до 23,0 %. Белый люпин является хорошим источником жира (10-12 %).Урожайность этой культуры достаточно высока - 4,0-6,0 т/га, но не всегда стабильна по годам выращивания, поэтому, наряду с селекционным улучшением культуры, большое значение приобретает разработка приемов, обеспечивающих стабильность урожайности [9]. Дальнейшее значительное повышение продуктивности люпина связывают с разработкой технологических приемов, включающих регуляцию процессов формирования продуктивности с помощью стимуляторов роста [11].

Для получения высоких и устойчивых урожаев люпина, наряду с применением эффективных средств защиты растений от болезней и вредителей, важное место стали занимать регуляторы роста. Они позволяют усиливать или ослаблять признаки и свойства растений в пределах нормы реакции, определяемой генотипом [7]. Любые химические средства интенсификации независимо от направления их использования, будь то гербициды, протравители или фунгициды, значительно снижают ростовые процессы у люпина, так как эта культура является высокочувствительной по отношению к химическим препаратам [2]. Снять или уменьшить вредоносность пестицидов на культуру можно путем применения комплексных стимуляторов роста, физиологически активных веществ и микроудобрений, оптимизируя метаболизм растений, начиная с самого раннего гетеротрофного периода питания. Результат их применения приводит к видимым изменениям в росте и развитии растений, так как они оказывают широкий спектр воздействия на растения: ускоряют созревание, увеличивают продуктивность и улучшают качество урожая культур, а также снижают отрицательное влияние неблагоприятных факторов внешней среды [10]. Самым распространенным и дешевым способом повышения адаптационных свойств культуры является использование для защиты семян и растений стимуляторов роста, микроэлементов и аминокислот [4, 5]. Низкие нормы расхода этих препаратов и возможность управления процессами метаболизма растений определяют перспективность более широкого их применения в сельском хозяйстве [6].

Повышение продуктивности зернобобовых за счет использования биологических регуляторов роста, которые обеспечивают не только экологическую чистоту, но и снижение энергетических затрат, является актуальным в производстве. При оценке эффективности применения регуляторов роста необходимо установить количественные показатели и качественные характеристики приемов, а также соизмерить стоимость с дополнительными затратами, необходимыми для его проведения [3].

Существует острая необходимость расширения поиска эффективных комплексных стимуляторов роста для люпина белого с учетом сортовой отзывчивости, так как действие таких препаратов на этом виде исследованы недостаточно, их изучение позволит внести вклад в разработку теоретических основ регуляции роста и развития люпина. Данные о возможной и реально получаемой величине урожая, о том, насколько полно используются потенциальные возможности каждого вида культурных растений, необходимы для разработки технологии возделывания растений [1]. люпин стимулятор листовой

Цель исследований - сравнительное изучение действия комплексных стимуляторов роста нового поколения на формирование урожайности, качество зерна люпина белого для разработки новых технологических приемов возделывания.

Материалы и методы. Исследования проводились в 2019-2020 годах на опытном поле ВНИИ люпина - филиала ФГБНУ ФНЦ "ВИК им. В.Р. Вильямса" в почвенно-климатических условиях юго-западной части Нечерноземной зоны. Почва опытного участка серая лесная легкосуглинистая. Закладка полевого опыта осуществлялась по Б.А. Доспехову (1985). Посев ручной. Площадь делянки - 10 м ², норма высева - 1,0 млн всх. семян на 1 га. Повторность 4-х кратная. Размещение делянок систематическое. Схема опытов представлена в таблице 1. Материалом исследований служили сорта люпина белого с разными темпами роста: раннеспелый сорт Пилигрим и позднеспелый Алый парус. Изучались следующие стимуляторы роста: Циркон, Витазим, Фитактив Вита, Зеребра Агро.

Таблица 1 - Схема опыта

Состав стимуляторов: Циркон - действующее вещество (д.в.) 0,1 г/л смесь гидроксикоричных кислот; Витазим - триаконтанол, брассиностероиды, кинетин, биотин, ниацин, тиамин, рибофлавин, кобаламин, порфирины, гликозиды, аминокислоты, цитозин, гуанин, индолилуксусная кислота, гиббереллиновая кислота, галловая кислота, глюкуроновая кислота, фолиевая кислота, пантотеновая кислота, салициловая кислота и салицилаты, ферменты, К ₂О - 0,8 %, Cu - 0,007 %, Zn - 0,006 %, Fe - 0,2 %; Зеребра Агро, ВР - 500 мг/л коллоидное серебро + 100 мг/л полигексаметиленбигуанид гидрохлорида; Фитактив Вита (водорастворимый концентрат) - N - 70,8 г/л, Р ₂О ₅ - 3,5 г/л, К ₂О -

57,2 г/л, Mg - 3,2 г/л, Fe - 45 мг/л, Zn - 16 мг/л, Cu - 5 мг/л, Mn - 65 мг/л, Мо - 5 мг/л, B - 85 мг/л, I - 5 мг/л, Co - 5 мг/л, 2-этил-индол-3-и-пропилено-3,61,2фуллерен - 50 мг/л, 4индолил-3-масляная кислота-10 мг/л, никотиновая кислота - 40 мг/л, глицин - 40 мг/л, тиамин - 40 мг/л). Характер влияния стимуляторов роста и развития зависит от фона минерального питания, поэтому они применялись на фоне монофосфата калия (К ₂О - 28 %, Р 2О 5 - 23 %) (2,0 г/л).

Опрыскивания вегетирующих растений проводили в фазы: 2 - 3 пары настоящих листьев и бутонизации, в дозах, указанных в схеме опыта. Перед посевом семена обрабатывали препаратом Витарос (2 л/т). В период вегетации (начало бутонизации, бобообразования) проводились обработки фунгицидами Ракурс (0,4 л/га), Спирит (0,7 л/га).

Фотосинтетические показатели определяли по методикам, изложенным в работах А.А. Ничипоровича (1970). Определение белка - методом Кьельдаля (Ермаков А.И., 1984), алкалоидов - колориметрическим методом Терехова в модификации ВНИИ люпина (Методические рекомендации, Брянск, 2012).

Метеорологические условия в годы проведения исследований (2019, 2020 гг.) отличались от среднемноголетних показателей по температурному режиму и по количеству осадков. Сумма активных температур за период вегетации люпина белого превышала среднемноголетнюю: в 2019 - на 189,9 °С, в 2020 - на 97,0 °С. Количество осадков в 2019 году (ГТК - 1,21) отставало от нормы на 22,6 %. В 2020 году (ГТК - 2,05) сумма выпавших осадков в период вегетации превышала среднемноголетнее значение на 11,8 %. В годы исследований периоды с обильными осадками (ГТК - 3,90; 5,95) чередовались периодами с минимальным количеством (ГТК - 0,06; 0,08; 0,10). Различные метеоусловия в годы исследований дали возможность более объективной оценке эффективности применения стимуляторов роста на люпине белом.

Результаты и обсуждение. В годы исследований продолжительность вегетационного и межфазных периодов, главным образом, определялись генотипическими особенностями сортов и метеорологическими условиями вегетационного периода. Появление всходов люпина белого и их "дружность" во многом зависели от температуры и влажности почвы на глубине заделки семян. В 2019 году период "посев - всходы" составил у сорта Пилигрим 18 дней, в 2020 - 12 дней, у сорта Алый парус соответственно 20 и 13 дней. Изучаемые препараты не оказали заметного влияния на длину межфазных периодов развития растений изучаемых сортов, она полностью зависела от воднотемпературного режима. Вегетационный период у сорта Пилигрим в среднем составил 100 дней, сорта Алый парус - 115 дней.

Линейный рост главного побега люпина белого завершился к периоду бобообразования, а к фазе сизо-блестящего боба высота растений люпина белого была максимальной (таблица 2).

Таблица 2 - Влияние регуляторов роста на фотосинтетическую деятельность люпина белого (период "всходы - сизо-блестящий боб"), 2019-2020 гг.

Высота растений позднеспелого сорта Алый парус к фазе сизо-блестящего боба на

23,6 % (19,3 см) превышала высоту растений сорта Пилигрим. Применение стимуляторов роста обеспечивало увеличение этого показателя у растений обоих сортов. У сорта Пилигрим максимальное значение признака отмечено при использовании Витазима, на 5,2 % выше, чем в контроле - фоне. У сорта Алый парус более других оказывал положительное влияние на высоту Фитактив Вита, превышение над фоном составляло 4,0 %. Очевидно в этих вариантах происходило усиление процессов метаболизма и, как следствие, большее поступление пластических веществ в растения обеспечивало их рост.