Russian Federation
Russian Federation
The studies were conducted to evaluate the effectiveness of the use of chemical regulators of plant growth and development (preparations Cytodef-100, Giberelon) on the features of the formation of the yield of chickpea plants. The experiments were carried out in 2021-2022 on the gray forest soil of Agrobiotechnopark of Kazan State Agrarian University. Experimental design: control (without the use of growth regulators); seed treatment with the growth regulator Cytodef-100 (60 g/t); seed treatment with Cytodef-100 (60 g/t) and two-fold spraying with Giberelon (70 g/ha) in the phases of 3-5 true leaves and full flowering. The object of the study was the chickpea variety Privo1. The soil is gray forest, heavy loamy. Humus content is 4.4% (according to Tyurin), mobile phosphorus 378 mg/kg and exchangeable potassium - 125 mg/kg (according to Kirsanov), pHsol - 5.2. The experiment was repeated four times, the plots were placed sequentially, the area of each plot was 25 m2. The system of primary and pre-sowing soil preparation included stubble cultivation, plowing, cultivation, pre-sowing and post-sowing harrowing, pre-sowing application of azophoska at a rate of 150 kg/ha. The weather conditions in the studied years were relatively favorable, but 2021 was extremely dry. The number of plants surviving for harvesting in the variant of complex treatment of seeds and plants with plant growth regulators increases by 10.0 pcs/m2, the number of beans by 14.0 and 4.45 pieces and the number of seeds by 16.0 and 8.7 pieces per plant, respectively, compared to the study years. In this variant, the damage to chickpea by root rot was 16% and 10% less, and the number of nodules was 2 and 5 pieces more per plant compared to the control variant. The use of the complex processing system led to an increase in chickpea yield to 2.02 and 1.7 t/ha and the profitability of crop production by 106.8 and 106.0%, the protein content in grain by 1.5% compared to the control variant.
chickpea (Cicer arietinum), plant growth regulators, seed treatment, spraying, productivity, economic efficiency.
Сельское хозяйство остается ведущей отраслью промышленности Республики Татарстан. Агропромышленный комплекс Республики Татарстан занимает ведущие позиции в России по производству зерновых культур, сахарной свеклы, картофеля, кукурузы, зернобобовых и др. культур [1, 2, 3].
Наряду с необходимостью увеличения объемов производства, значительные задачи перед растениеводством Татарстана стоят и в повышении качественных характеристик продукции, и в первую очередь, в увеличении содержания и выхода белка [4, 5, 6]. Для достижения данной цели особую роль приобретают зернобобовые культуры, в том числе и нут (Cicer arietinum). Семена нута содержат до 30% белка, ценные (в том числе и незаменимые) аминокислоты, физиологически активные вещества. Растения нута (за счет азотфиксации и работы корней) способствуют повышению уровня почвенного плодородия, при этом выращивание его является менее затратным в сравнении с другими зернобобовыми и зерновыми культур, что имеет существенное значение в современных условиях [7, 8, 9].
В последние годы спектр различных препаратов, применяемых на различных полевых культурах значительно расширился, в том числе и за счет использования синтетических регуляторов роста [10, 11, 12]. Применение таких препаратов показало высокую эффективность и на нуте [13, 14, 15].
В связи с этим, изучение эффективности использования препаратов с росторегулирующей и иммунизирующей активностью на нуте является актуальной научной проблемой и имеет важное практическое значение.
Цель исследований - оценить эффективность применения химических регуляторов роста и развития растений (препараты Цитодеф-100, Гиберелон) на особенности формирования урожая растений нута.
Условия, материалы и методы. Исследования проводились в 2021-2022 годы на опытных полях Агробиотехнопарка, лабораторные анализы – в Центре агроэкологических исследований Казанского ГАУ.
Растения нута хорошо реагируют на факторы почвенного плодородия, в том числе на содержание в ней питательных веществ [16]. Почва опытного участка ‒ серая лесная, тяжелосуглинистая. Исходное содержание гумуса составляло 4,4 % (по Тюрину - повышенное), подвижного фосфора 378 мг/кг (очень высокое - по Кирсанову) и обменного калия - 125 мг/кг (повышенное - по Кирсанову), рНсол - 5,2 (слабокислая).
Схема опыта:
1. Контроль (без применения регуляторов роста).
2. Вариант 1. Обработка семян регулятором роста Цитодеф-100 (60 г/т) перед посевом.
3. Вариант 2. Обработка семян Цитодеф-100 (60 г/т) и двукратное опрыскивание Гиберелоном (70 г/га) в фазу 3-5 настоящих листьев и в фазу полного цветения.
Учетная площадь опытной делянки 25 м2. Эксперимент заложен в четырехкратной повторности.
Цитодеф-100 – синтетический регулятор роста, отличающийся способностью к повышению устойчивости к стрессам и усилению ростовых процессов у растений, что ведет к увеличению урожая и улучшению качества продукции.
Гиберелон – регулятор роста растений из класса гиббереллинов, способствует быстрому росту вегетативных и генеративных органов; улучшает цветение и образование плодов.
Объектом исследования в опытах был нут сорта Приво 1, отличающийся высокой экологической устойчивостью.
Расход рабочей жидкости при обработке семян 10 л/т, при опрыскивании – 200 л/га.
Предшественник – яровая пшеница. Норма высева семян нута – один миллион штук всхожих семян на гектар.
Посев проводился в 2021 году 12 мая, в 2022 году 23 мая. Уборка была проведена 23 сентября..
Погодные условия вегетационных периодов 2021-2022 годов были разными.
В 2021 году погодные условия были острозасушливыми. Критическая обстановка по отношению к влаге и температуре сложилась в июле и августе 2021 года, в течение которых количество осадков составило 58 и 18 % от нормы. В 2022 году развитие растений происходило в более благоприятных условиях [17].
Фенологический осмотр был выполнен по методике государственного испытания сортов [18]. Выявление болезней осуществляли с использованием методик фитопатологических анализов [19]. Анализ качества зерна проводился по ГОСТ 10846–91 [20], ГОСТ 10842-89 [21]. Оценку экономической эффективности возделывания нута выполняли по методике Всероссийского научно-исследовательского института экономики сельского хозяйства [22].
Результаты и обсуждение.
В засушливых условиях 2021 года применение противострессовых препаратов Цитодеф-100 и опрыскивание Гиберелоном (40 г/кг) оказало сильное положительное влияние.
Результаты учетов показали, что условия весны 2021 года были неблагоприятными для появления всходов из-за низкой влажности почвы. Лучшая всхожесть и сохранность растений нута к уборке были при сочетании обработки семян и опрыскивании растений в период вегетации. В опытном варианте с обработкой семян, показатели были несколько ниже, чем при комбинированном применении препаратов.
В варианте с комплексным применением стимуляторов роста показатели высоты растений к уборке были (в среднем за 2 года) на 2,5 см больше по сравнению с контрольным вариантом. Эффект при использовании только обработки семян был несколько меньше.
При уборочных работах на полях, по разным причинам, теряются урожаи сельскохозяйственных культур, в том числе и из-за низкой высоты прикрепления нижнего боба, что зависит от условий внешней среды. Данный показатель зависит в основном от почвенно-климатических условий [16]. В наших исследованиях высота прикрепления нижнего боба растений нута в контрольном варианте составила 12,2 см в 2021 году и 17,8 см в 2022 году. При обработке семян препаратами высота составила 16,0 см в 2021 году и 18,3 см в 2022 году. При комплексном применении препаратов высота прикрепления была 20,3 см в 2021 году и 20,1 см в 2022 году.
Использование стимуляторов роста способствует развитию подземной массы растений. В фазе цветения и созревания преимущество имел комплексный вариант (с обработкой семян Цитодеф-100 и опрыскиванием Гиберелоном).
В процессе азотофиксации атмосферного азота у бобовых культур участвуют клубеньковые бактерии. Симбиоз между растениями нута и азотобактериями увеличивает количество минерального азота в почве. При обработке семенного материала нута препаратами увеличивается количество клубеньков на корнях до шести раз и урожайность. Процессы азотофикации усиливаются на увлажненных почвах [23].
В наших исследованиях при комплексном применении препаратов Цитодеф-100 и Гиберелон на корнях растений нута было больше клубеньков в сравнении с вариантом только с обработкой семенного материала Цитодеф-100. В контрольном варианте клубеньков на корнях растений нута не было обнаружено ни в один год исследований.
Совместное использование препаратов привело к снижению развития корневых гнилей на нуте. В 2022 году растения больше были поражены корневыми гнилями, в сравнении с 2021 годом. Во всех годах исследований варианте с совместным применением препаратов пораженность корневыми гнилями было меньше, чем в контрольном варианте и с вариантом с обработкой семян нута Цитодефом-100.
В фазе ветвления растений нута наблюдается увеличение воздушно-сухой массы корней, а в фазе созревания — её уменьшение. В фазе ветвления растений наибольшие данные по этому показателю были получены в варианте с комплексным применением препаратов. Массовая доля белка (в пересчете на сухое вещество) в семенах нута сорта Приво1 в варианте с комплексным применением препаратов была наибольшей (25,3 %) и превысила данные контрольного варианта на 1,5 %.
Нут – пластичная культура [11], но показатели урожайности могут колебаться в зависимости от условий года.
В засушливых условиях 2021 года созревание бобов в контрольном варианте произошло раньше, чем в остальных вариантах, что привело к потере урожая.
Таблица 1 – Структура урожая нута сорта Приво 1 в зависимости от применения регуляторов роста растений, 2021-2022 гг.
|
Вариант |
Количество растений к уборке, шт./м2 |
Количество семян на 1 растение, шт. |
Количество бобов на 1 растение, шт. |
Масса 1000 семян, г |
||||
|
2021 г. |
2022 г. |
2021 г. |
2022 г. |
2021 г. |
2022 г. |
2021 г. |
2022 г. |
|
|
Контроль (без обработки) |
11,0 |
48,0 |
30,0 |
56,7 |
18,0 |
43,6 |
264,0 |
261,0 |
|
Цитодеф-100, 60 г/т |
13,0 |
53,0 |
36,0 |
62,0 |
19,6 |
44,6 |
269,0 |
278,0 |
|
Цитодеф-100, 60 г/т + Гиберелон, 70 г/га |
21,0 |
58,0 |
46,0 |
64,0 |
32,0 |
48,0 |
299,0 |
265,3 |
|
НСР05 |
2,8 |
2,3 |
4,0 |
2,0 |
4,1 |
1,2 |
10,2 |
4,6 |
Обработка семенного материала Цитодеф-100 и опрыскивание Гиберелоном привели к увеличению на растении числа сформировавшихся семян. Увеличение массы тысяча семян наблюдалось во всех вариантах опыта (табл. 1). Аномально засушливые условия вегетационного периода 2021 года значительно снизили продуктивные показатели нута. Однако применение антистрессовых препаратов остановило этот процесс и привело к повышению урожайности. Структурный анализ урожая нута показал, что в вариантах со стимуляторами численность растений на одном квадратном метре увеличилась почти в два раза. Численность семян на растении и масса тысячи семян также превысили показатели контрольного варианта. Комплексное применение Цитодеф-100 + Гиберелон на нуте приводит к увеличению средней численности бобов, что также положительно влияет на урожайность.
Комплексное применение препаратов обеспечило максимальный уровень рентабельности производства за все годы исследований (табл. 2).
Таблица 2 - Экономическая эффективность возделывания нута сорта Приво1 при использовании регуляторов роста Цитодеф-100 и Гиберелон, 2021-2022 гг.
|
Варианты |
Факти-ческая урожай-ность, т/га |
Выход товар-ного зерна, т/га |
Стои-мость валовой продук- ции, тыс. руб./га |
Затраты на 1 га, тыс. руб. |
Себесто-имость 1 т зерна, тыс. руб. |
Чис-тый доход, тыс. руб. |
Уро-вень рента-бель-ности, % |
|
2021 г. |
|||||||
|
Контроль (без обработки) |
0,87 |
0,61 |
18,3 |
26,5
|
43,4 |
- |
- |
|
Цитодеф-100, 60 г/т |
1,26 |
0,88 |
26,4 |
28,4 |
32,3 |
- |
- |
|
Цитодеф-100, 60 г/т + Гиберелон, 70 г/га |
2,89 |
2,02 |
60,6 |
29,3 |
14,5
|
31,3 |
106,8 |
|
НСР05 |
0,02 |
|
|
|
|
|
|
|
2022 г. |
|||||||
|
Контроль (без обработки) |
2,4 |
1,68 |
50,4 |
31,7 |
18,9 |
18,7 |
58,9 |
|
Цитодеф-100, 60 г/т |
3,9 |
2,73 |
81,9 |
32,1 |
11,7 |
49,8 |
155,1 |
|
Цитодеф-100, 60 г/т + Гиберелон, 70 г/га |
4,1 |
2,87 |
86,1 |
32,5 |
11,3
|
53,6 |
164,9 |
|
НСР05 |
0,47 |
|
|
|
|
|
|
В 2021- 2022 гг. закупочная цена на зерно нута составила 30 тысяч рублей за тонну.
В вариантах с применением для только Цитодеф-100 и в контроле показатели экономической эффективности были меньше в сравнении с вариантом комплексного применения регуляторов роста.
Таким образом, применение при возделывании нута регуляторов роста с антистрессовым эффектом – Гиберелона и Цитодеф-100 способствовало стимуляции роста и развития растений нута сорта Приво 1, вело к росту урожайности и экономической эффективности.
Выводы.
1. Условия вегетации исследуемых годов влияли на эффективность использования рост стимуляторов Гиберелона и Цидодеф-100. В связи с этим, при использовании регуляторов роста необходимо учитывать погодные условия.
2. Совместное сочетание обработки семян Цитодеф-100 и обработки растений Гиберелоном способствует максимальному увеличению численности бобов на растение и урожайности нута.
3. Число азотофиксирующих клубеньков на опытах с регуляторами роста Цитодеф-100 и Гиберелоном больше, чем в контрольном варианте.
4. Применение стимуляторов роста экономически эффективно, что способствовало увеличение рентабельности производства культуры на 106,8 и 106,0 % в сравнении с контрольным вариантом.
5. Рекомендуется использование обработки семян Цитодеф-100 и двукратное опрыскивание Гиберелоном в агротехнологиях возделывания нута сорта Приво 1 в Предкамье Республики Татарстан.
1. Diabankana RZhK, Sabirova RM, Safin RI. [Evaluation of biologization techniques in agriculture in the Republic of Tatarstan]. Agrobiotekhnologii i tsifrovoe zemledelie. 2022; 3(3). 26-32 p. DOIhttps://doi.org/10.12737/2782-490X-2022-26-32.
2. Mikhaylova MYu, Minikaev RV, Amirov MF. [The influence of foliar feeding on the formation of generative organs in corn]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2024; 1(73). 12-17 p. DOIhttps://doi.org/10.12737/2073-0462-2024-12-17.
3. Mihaylova MYu, Minikaev RV. [Dynamics of macronutrients in gray forest soil under corn crops for green mass in the conditions of Volga region of the Republic of Tatarstan when applying increased rates of mineral fertilizers]. Plodorodie. 2020; 3 (114). 12-14 p.
4. Safiollin FN, Khismatullin MM, Suleymanov SR. [Economic indicators of the use of anti-stress and phytohormone preparations on crops of spring rape Ruyan in soil and climatic conditions of the Republic of Tatarstan]. Finansovuy biznes. 2021; 6(216). 78-83 p.
5. Sharipova GF, Kolesar VA, Safin RI. [Efficiency of using fertilizers with microelements on different soybean varieties]. Plodorodie. 2020; 3 (114). 9-11 p.
6. Sabirova RM, Khisamiev FF, Shakirov RS. [Efficiency of using granulated chicken manure as the main fertilizer on gray forest soils of the Republic of Tatarstan]. Plodorodie. 2020; 3(114). 29-31 p.
7. Shevtsova LP, Germantseva NI, Shyurova NA. [Methods of adaptive resource-saving technology for cultivating chickpeas in the arid steppe Volga region]. Agrarnuy nauchnuy zhurnal. 2017; 2. 39-43 p.
8. Novikov AV, Burunov AN, Vasin VG. [Formation of chickpea yield with the use of fertilizers and growth stimulants]. Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2019; 1(45). 31-38 p. DOIhttps://doi.org/10.18286/1816-4501-2019-1-31-38.
9. Maslova GA, Zhuzhukin VI, Suchkova MG. [Water regime of chickpea varieties in crop rotation systems]. Vavilovskie chteniya - 2019: Mezhdunarodnaya nauch.-prak. konf., posvyashchennoy 132-oy godovshchine so dnya rozhdeniya akademika N.I.Vavilova. Saratov: OOO “Amirit”. 2019; 137-139 p.
10. Kadyrova FZ, Klimova LR. [Influence of biologically active preparations on the formation of buckwheat plant productivity]. Plodorodie. 2020; 3 (114). 44-47 p.
11. Safin RI, Valiev AR, Kolesar VA. [Current state and prospects for the development of carbon farming in the Republic of Tatarstan]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021; Vol.16. 3(63). 7-13 p. DOI:https://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-7-13.
12. Daminova AI, Sibgatullova AK. [Growth regulators that increase soybean productivity]. Agrobiotekhnologii i tsifrovoe zemledelie. 2023; 3(7). 12-17 p. htths^//doi.org/10/17238/issn0536-1036.2019/6.104.
13. Karimova LZ, Kolesar VA, Safin RI. [Biological protection of plants from stress]. Kazan: Kazanskiy gosudarstvennuy agrarnuy universitet. 2020; 128 p.
14. Serzhanova AR, Gilyazov MYu, Shaykhutdinov FSh. [Changes in thermal resources of the growing season and spring wheat yield in the conditions of Volga region]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2023; Vol.18. 1(69). 38-44 p. doi:https://doi.org/10.12737/2073-0462-2023-38-44.
15. Valeria Kolesar, Gulsia Sharipova, Diana Safina. Use of foliar fertilizers on soybeans in the Republic of Tatarstan. BIO Web of Conferences 17. 2020; 00069 p. https://doi.org/10.1051/bioconf/20201700069, FIES 2019.
16. Germantseva NI, Balashov AV, Zotikov VI. Resursosberegayushchaya tekhnologiya proizvodstva nuta. [Resource-saving technology for chickpea production]. Moscow: FGBNU “Rosinformagrotekh”. 2015; 47 p. ISBN 978-5-7367-1105-5.
17. Samarov VM, Ryabtsev AS. [Chickpea in the steppe zone of Volga region]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2016; 5(116). 161-165 p.
18. Fedin MA. Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya selskokhozyaystvennykh kultur. Gos. komis. po sortoispytaniyu s.-kh. kultur pri M-ve sel. khoz-va SSSR; (Uchastvovali Yu.A. Rogovskiy i dr.). [Methodology of state variety testing of agricultural crops. State commission for variety testing of agricultural crops under the USSR Ministry of Agriculture. (Participated by Yu.A. Rogovskiy and others).]. Moscow: B. i. 1985; 267 p.
19. Khokhryakov MK, Dobrozrakova TL, Stepanov KM, Letova MF. Opredelitel bolezney rasteniy.[Identifier of plant diseases]. St.Petersburg: Izdatelstvo “Lan”. 2003; 592 p. ISBN 5-8114-0479-4
20. GOST 10846-91. Zerno i produkty ego pererabotki. [Grain and its processed products]. Moscow: Standartin-form. 2009; 7 p.
21. GOST 10842-89. Zerno zernovykh i bobovykh kultur i semena maslichnykh kultur. Metod opredeleniya massy 1000 zeren ili 1000 semyan. [Grain of cereal and legume crops and oilseeds. Method for determining the mass of 1000 grains or 1000 seeds]. Moscow: Standartin-form. 1991; 2 p.
22. Effektivnost selskokhozyaystvennogo proizvodstva (metodicheskie rekomendatsii). Kollektivnaya monografiya. [Efficiency of agricultural production (methodological recommendations). Collective monograph]. Moscow: Vserossiyskiy nauchno-issledovatelskiy institut ekonomiki selskogo khozyaystva. 2005; 156 p.
23. Sabirova RM, Bakhtiyarov RR, Gataullin NR. [Prospects for chickpea cultivation in the Republic of Tatarstan. Biological plant protection using genomic technologies]. Sbornik nauchnykh trudov po materialam I Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Kazan: Kazanskiy gosudarstvennuy agrarnuy universitet. 2022; 234-240 p.
