Введение. Обострение экологической ситуации является одной из основных глобальных проблем современности, вызывая серьезную озабоченность мировой общественности. Развитие сельского хозяйства, особенно в период интенсивного вовлечения разнообразных, прежде всего антропогенных, ресурсов повышения продуктивности культурных растений, оказывает всевозрастающее воздействие на окружающую среду. В связи с этим, наиболее динамично развивающимся направлением аграрной науки ХХI века является экологизация сельскохозяйственного производства, нашедшее свое отражение в концепциях биологического земледелия, адаптивно-ландшафтных, точечных систем и т.д. [1, 2, 3].
Республика Татарстан согласно данным ученых Всероссийского НИИ фитопатологии (ВНИИФ) относится к числу регионов Российской Федерации, в которых потери урожая зерновых культур от болезней превышают 25 % [4, 5, 6].
Основными причинами распространения корневых гнилей на посевах зерновых культур являются упрощение приемов обработки почвы, несбалансированное внесение удобрений, несоблюдение севооборотов, отсутствие устойчивых сортов, а также разный видовой состав болезни в различных регионах [7, 8, 9].
Высокие урожаи формируются при создании условий, соответствующих биологическим требованиям яровой пшеницы. Создание высокого уровня питания, соблюдение соответствующей зоне возделывания обработки почвы, выбор лучших предшественников и интегрированная борьба с сорняками, вредителями и болезнями, в том числе против корневых гнилей, являются необходимыми приемами для достижения высокой продуктивности с хорошим качество продукции [10, 11, 12].
Цель исследования – изучение связи элементов структуры урожая со степенью заболеваемости растений яровой пшеницы корневой гнилью в условиях интенсивного выращивания культуры.
Условия, материалы и методы. Полевые опыты закладывались на опытном поле ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ» в 2018-2019 гг. Почва опытного участка серая лесная. Содержание гумуса – 4,1 %, рН солевой вытяжки 5,5, азота легкогидролизуемого – 98-112 мг/кг, подвижного фосфора (по Кирсанову) – 206-232, обменного калия (по Кирсанову) 89-93 мг/кг почвы. Площадь делянки – 60 м2. Эксперименты закладывались в четырех повторностях. Предшественник – озимая рожь. Вспашку зяби проводили в августе с предварительным лущением стерни. Удобрения были внесены под предпосевную культивацию из расчета на 3 т зерна с гектара. Боронование зяби проводили 30 апреля и 2 мая, предпосевная культивация соответственно 4-6 мая.
Посев проводили сеялкой СН-16 и трактором МТЗ-82. Норма посева составила 6 млн. всхожих семян на 1 га.
Объектом исследования выступала яровая пшеница сорта Йолдыз.
Схема опыта предусматривала изучение следующих вариантов:
- Без удобрений (естественный фон);
- NРК на 3 т зерна с 1 га.
Обработку семян проводили химическим фунгицидом Кинто Дуо.
Кинто Дуо – современный протравитель фунгицид и дезинфектор почвы, рекомендован для всех видов зерновых из расчета 2-2,5 литра препарата на 1 тонну семян.
Статистическую обработку урожайных данных проводили по методике Б.А. Доспехова (1985).
Результаты и обсуждения. Структура урожая хлебных злаков в значительной мере определяется экологическими условиями, поэтому проблема имеет региональный характер. Потенциальные возможности сорта реализуются в определенных условиях через следующих основных элементов структуры урожая: продуктивный стеблестой на единице площади, озерненность колоса и массу 1000 зерен.
Опыты показали, что выживаемость растений яровой пшеницы в условиях выращивания была тем меньше, чем выше степень заболевания их корневой гнилью. Изреживание посевов в большей степени отмечалось в начале вегетации. Это обусловливается главным образом снижением всхожести (табл. 1).
Таблица 1 – Влияние условий проращивания, удобрений и протравливания на всхожесть 100 высеянных семян яровой пшеницы и поражение их корневой гнилью (2018-2019 гг.)
|
Фоны питания, с которых взяты семена |
Условия проращивания |
|||
|
прокаленный песок |
почва с поля (озимая рожь) |
|||
|
проросло, шт. |
в т.ч. больных, шт. |
проросло, шт. |
в т.ч. больных, шт. |
|
|
Без протравливания |
||||
|
Естественный фон (без удобрений) |
72,1 |
10,3 |
62,9 |
13,9 |
|
NРК на 3 т зерна с 1 га |
73,2 |
10,9 |
67,9 |
11,9 |
|
При протравливании Кинто Дуо |
||||
|
Естественный фон (без удобрений) |
97,0 |
3,2 |
80,0 |
8,3 |
|
NРК на 3 т зерна с 1 га |
96,9 |
3,3 |
81,5 |
8,5 |
Из данных таблицы 1 видно, что всхожесть при проращивании семян на посеве, т.е. в условиях наличия двойной инфекции – в почве и семенах, была ниже. В этом варианте отмечено и наибольшее количество больных растений. Снижение инфекции семенного материала и субстрата повышало всхожесть и уменьшало количество пораженных корневой гнилью растений.
В течении вегетации величина поражения яровой пшеницы увеличивалась (табл. 2).
Таблица 2 – Поражаемость растений яровой пшеницы корневой гнилью в течение вегетации (2018-2019 гг.)
|
Фон питания |
Поражение, % |
||
|
всходы |
выход в трубку |
восковая спелость |
|
|
Естественный фон (без удобрений) |
16,6 |
18,7 |
35,7 |
|
NРК на 3 т зерна с 1 га |
14,2 |
16,0 |
22,5 |
Из данных таблицы 2 видно, что если в фазу всходов было поражено 14,2-16,6 % растений, то к восковой спелости поражение возросло на 8,3-19,1 %. При этом на удобренном фоне поражение было на 13,2 % ниже, чем на естественном фоне, что несомненно, связано с увеличением устойчивости растений яровой пшеницы к корневой гнили. Это по-видимому можно объяснить обеззараживающим действием минеральных удобрений, в результате которого в почве уменьшается запас инфекции.
Все элементы структуры урожая взаимосвязаны и изреживание посевов в той или иной степени компенсируется повышением общей и продуктивной кустистости. Однако, при развитии корневой гнили этот компенсирующий элемент реализуется незначительно (табл. 3).
Таблица 3 – Элементы структуры урожая и степени пораженности растений яровой пшеницы сорта Йолдыз, 2018-2019 гг.
|
Элементы структуры |
Естественный фон (без удобрений) |
NРК на 3 т зерна с 1 га |
||||||
|
здоровые растения |
больные, баллы |
здоровые растения |
больные, баллы |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|||
|
Общая кустистость |
2,0 |
1,9 |
1,7 |
1,7 |
2,3 |
2,2 |
2,0 |
2,0 |
|
Продуктивная кустистость |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,0 |
1,3 |
1,3 |
1,2 |
1,1 |
|
Число зерен с колоса, шт. |
21,4 |
18,1 |
8,0 |
8,0 |
24,6 |
17,9 |
9,5 |
8,5 |
|
Масса зерна с колоса, г |
0,8 |
0,7 |
0,3 |
0,2 |
1,0 |
0,9 |
0,4 |
0,3 |
|
Масса 1000 зерен, г |
38,9 |
39,1 |
37,5 |
26,2 |
42,0 |
40,1 |
34,1 |
22,5 |
|
Биологический урожай, т/га |
1,54 |
1,02 |
0,27 |
0,08 |
2,21 |
1,08 |
0,35 |
0,11 |
Из данных таблицы 3 видно, что болезнь снижает общий продуктивный стеблестой в большей степени тогда, когда растения имеют сильную степень поражения. Так продуктивный стеблестой у здоровых и у пораженных в слабый степени растений был в пределах 1,2-1,3, а у сильно пораженных – 1,0-1,1.
С увеличением степени заболевания снижается и озерненность колоса. Если у здоровых растений число зерен в колосе составило 21,4-24,6 штуки, то у пораженных в сильной степени – 8,0-8,5 штуки.
Из данных наших исследований видно, что масса 1000 зерен у сильно пораженных растений (3 балла) была в 1,5-2,0 раза ниже, чем у здоровых, а масса зерна пораженного колоса – на 0,6-0,7 ниже. Однако, следует отметить, что разница в массе одного колоса между здоровыми и пораженными в слабой степени растениями была небольшая, а в массе 1000 зерен практически отсутствовала.
Следовательно, влияние заболевания на налив зерна, показатели которого служит масса 1000 зерен, наиболее значительно при сильном поражении растений корневой гнилью. Это объясняется, по-видимому тем, что этот показатель отличается меньшей изменчивостью и в большей степени регулируется генетическими факторами.
Отмеченные факторы существенно повлияли на накопление урожая яровой пшеницы (табл. 4).
Таблица 4 – Урожайность зерна яровой пшеницы сорта Йолдыз в зависимости от фона питания (2018-2019 гг.), т/га
|
Фон питания |
Урожайность, т/га |
Пораженность растений от корневой гнили, % |
Потери урожая от болезни, т/га |
|
Естественный фон (без удобрений) |
2,75 |
35,7 |
0,69 |
|
NРК на 3 т зерна с 1 га |
3,55 |
24,6 |
0,54 |
НСР05 0,24
Потери урожая зерна от корневой гнили, как видно из таблицы 4, составили от 0,54 до 0,69 т/га. На удобренном фоне питания они были меньше, чем на естественном фоне на 0,15 т/га.
Выводы. На основании проведенных исследований можно заключить, что влияние корневой гнили на элементы структуры урожая яровой пшеницы зависит от степени поражения этой болезнью. Она снижает продуктивный стеблестой, озерненность колоса и массу 1000 зерен более значительно при 3 – балльном поражении.
Снижение степени поражения корневой гнилью яровой пшеницы в условиях применения расчетных доз удобрений способствует улучшению элементов структуры урожая и получению высокого урожая зерна этой культуры.
