Оценка влияния биостимуляторов из морских гидробионтов на урожайность и заболеваемость картофеля ризоктониозом

Размещено на http://allbest.ru

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ БИОСТИМУЛЯТОРОВ ИЗ МОРСКИХ ГИДРОБИОНТОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ И ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ КАРТОФЕЛЯ РИЗОКТОНИОЗОМ

ГАЙНАТУЛИНА Вера Васильевна - кандидат сельскохозяйственных наук, заведующая лабораторией,

РЯХОВСКАЯ Нина Ивановна - доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник,

МАКАРОВА Марина Александровна - старший научный сотрудник,

АРГУНЕЕВА Наталья Юрьевна - старший научный сотрудник (Камчатский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Камчатский край, с. Сосновка).

Представлены результаты исследований влияния органического удобрения Био-Фиш и Био-Микс из морских гидробионтов на увеличение урожайности картофеля и снижение заболеваемости клубней и растений ризоктониозом (Rhizoctonia solani) в условиях Камчатского края. При использовании препарата Био-Фиш для обработки клубней и опрыскивания растений на фонах минерального питания (KPK)₉₀ и (NPK)₆₀ получены максимальные прибавки урожайности картофеля: 4,4 и 3,4 т/га при урожайности 27,6 и 25,8 т/га соответственно. К концу вегетации картофеля на фоне минерального удобрения (NPK)^ и (NPK^ отмечено повышение полевой устойчивости растений к ризоктониозу при двукратной обработке препаратом Био-Фиш, развитие и распространенность ризоктониоза в среднем были ниже на 5,8 и 11,2 %; 6,5 и 18,6 %. Показана целесообразность использования органического удобрения Био-Фиш в интегрированной системе защиты картофеля от Rhizoctonia solani.

Ключевые слова: картофель, Био-Фиш, Био-Микс, способы обработки, ризоктониоз, урожайность.

урожайность картофель органическое удобрение морской гидробионт камчатский

The impact assessment of organic fertilizer from marine hydrobionts on the potato yield and incidence of the black scab (Rhizoctonia solani).

V.V. Gaynatulina, N.I. Ryakhovskaya, M.A. Makarova, N.Yu. Arguneeva

(Kamchatka Research Institute of Agriculture, Kamchatka Krai, Sosnovka village).

The paper presents the results of studies on the impact of organic fertilizer Bio-Fish and Bio-Mix from marine hydrobionts on increasing yield ofpotato and reducing the incidence of tubers and plants by the black scab (Rhizoctonia solani) in the Kamchatka Krai. The maximum yields of potatoes were obtained using Bio-Fish agent for treatment of tubers and spraying ofplants against the backgrounds of (KPK)_9: and (NPKfo mineral nutrition which were 4.4 and 3.4 tons per hectare with a yield of 27.6 and 25.8 t/ha, respectively. By the end of the potato growing season, against the background of mineral fertilizer (NPK) and (NPKf, the increase in the field stability ofplants for the black scab was observed with a double treatment with Bio-Fish agent, the average development and spread of the black scab was lower by 5.8 and 11.2 %; 6.5 % and 18.6 %. The expediency of using Bio-Fish organic fertilizer in an integrated potato protection system from Rhizoctonia solani is shown.

Key words: potato, Bio-Fish, Bio-Mix, processing methods, the black scab, yield.

В условиях Камчатского края болезни грибной природы, такие как ризоктониоз, фитофтороз, альтернариоз, фузариоз и многие другие, причиняют значительный ущерб, снижая урожайность и качество картофеля [5]. Решающее значение в интегрированной защите картофеля уделяется химическому и биологическому методам при сохранении полезных микроорганизмов в агроценозе и получении экологически чистой продукции. Применение препаратов, обладающих антистрессовой и иммунопротекторной активностью, позволяет повысить устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды и патогенам. В условиях Камчатского края ведутся исследования в этом направлении [4, 6].

Однако сегодня на рынке удобрений появляется все больше органических биостимуляторов самого разного состава и свойств. Спрос на них повышается с каждым годом. Главное преимущество таких удобрений - способность активизировать защитные силы растений в экстремальных условиях. Поэтому их называют «антистрессовыми адаптогенами», которые хорошо действуют в самых разных условиях, будь то засуха, заморозки, переувлажнение, болезни и недостаток минеральных веществ в почве. Основное действующее вещество этих препаратов - арахидоновая кислота [2].

В настоящее время в Камчатском крае налажено производство органических удобрений на основе рыбной эмульсии и морских водорослей. Препараты состоят только из натуральных веществ, в их основе лежит длительная переработка тихоокеанских северных пород пелагических рыб (морской еж, краб, морская звезда, камбала, палтус, треска), красных бурых водорослей. В препаратах более 20 природных аминокислот и более 50 микроэлементов в хелатной форме, которые на 99 % усваиваются растениями.

Био-Фиш - высокоэффективный природный антистрессовый адаптоген. Действующее вещество - полиненасыщенная жирная кислота природного происхождения - арахидоновая, являющаяся предшественником целого ряда физиологически активных веществ - эйкозаноидов. Клетки растений не могут сами синтезировать эту жирную кислоту, поэтому ее дополнительное внесение жизненно необходимо. В сочетании с другими компонентами препарата Био-Фиш (хитозаном, тритерпеновыми кислотами) арахидоновая кислота мобилизует защитные силы растений, делает их устойчивее к заболеваниям, стимулирует полноценное развитие корневой системы, укрепляет иммунитет растений, позволяет получать гарантированные урожаи и обеспечивает сохранность продукции в экстремальных природных условиях. Био-Фиш позволяет увеличивать урожайность при уменьшении объема использования минеральных удобрений [7, 8]. Содержание питательных веществ в арахидоновой кислоте, %: азот (12), калий (12), фосфор (6), магний (4), кальций (12), необходимый сбалансированный состав микроэлементов - В, Mo, Zn, Со, Fe, Мп, pH 6,5.

Препарат Био-Микс - комплексное удобрение органического происхождения на основе водорослей и животного планктона северных широт с уравновешенным составом микро-, мезо- и макроэлементов. Этот биостимулятор имеет важную особенность: состав его органических кислот не встречается в естественных условиях, он характерен только для обитателей океанических вод. Применение органического препарата способствует развитию и формированию высокоэкологичного продукта, позволяет восстановить природную плодородность почвы. Содержание питательных элементов в Био-Миксе в пересчете на абсолютно сухое вещество, %: общий азот (N) - 10-14, аммиачный азот (N-NH4) - 6,0, фосфор (P₂O₅) - 10, калий (K2O) - 8,0, кальций (CaO) - 6,0, натрий (Na₂O) - 1,0, магний (MgO) - 1,5, бор - 0,01, марганец - 0,016, цинк - 0,012, железо - 0,030, pH (солевой вытяжки) 6,0-6,5.

Материалы и методика исследований

Для определения эффективности применения органического удобрения из морских гидробионтов изучали препараты Био-Фиш и Био-Микс на двух фонах минерального питания (NPK)₉₀ и (NPK)₆₀: использовали для обработки клубней в дозах 0,6; 0,5 л/т, опрыскивания растений - 0,15 л/га, применяя различные комбинации обработок (табл. 1). За контроль принят вариант без удобрений, за хозяйственный контроль - минеральное удобрение в дозе (NPK)₁₂₀.

Исследования проводили в полевом опыте. Размещение делянок рендомизированное, повторность четырехкратная. Клубни картофеля сорта Сантэ высаживали 15 июня по схеме 70 х 30 см.

Полевые опыты закладывались на охристо-вулканической почве со следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса - 4,6 %, NH4 - 6,8; Р2О₅ - 8,1; К2О - 11,5 мг на 100 г почвы; гидролитическая кислотность - 3,82, обменная - 0,075; Са - 6,0 мг/экв на 100 г почвы; А1 и Мд отсутствуют; с низкой обеспеченностью кобальтом - 0,6; молибденом - 0,1; средней обеспеченностью марганцем - 59,5; цинком - 2,6; железом - 16,0; высокой обеспеченностью медью - 6,0 мг/кг почвы.

Таблица 1

Влияние органического удобрения из морских гидробионтов на всхожесть, остебленность и высоту растений картофеля

Технология возделывания картофеля - общепринятая для Камчатского края. Метеорологические условия летне-осеннего периода 2017 г. характеризовались повышенным температурным режимом, большим количеством осадков, высокой влажностью воздуха. Переход среднесуточных температур через 5 °С в сторону повышения произошел 14 мая (норма 26 мая), через 10 °С - 15 июня (среднемноголетняя норма - 24 июня). Сумма активных температур нарастающим итогом >10 °С с мая по сентябрь составила 1141 °С при среднемноголетней 1092 °С. Первый заморозок, убивший ботву картофеля, был 16 сентября.

Учеты и наблюдения проводили по методике исследований культуры картофеля ВНИИКХ и защите картофеля от болезней, вредителей, сорняков и иммунитету [3]. Результаты исследований статистически обрабатывали методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [1].

Результаты и обсуждение

Отмечаем влияние препаратов Био-Микс и Био-Фиш на рост и развитие растений картофеля. При использовании препарата Био-Микс на фоне (NPK)₉₀ и (NPK)₆₀ количество стеблей на одном растении во всех изучаемых вариантах варьировало в пределах 3,3-3,5 шт. на куст и было на уровне фоновых вариантов и хозяйственного контроля. Препарат Био-Фиш способствовал увеличению количества стеблей на фоне (NPK)₉₀ на 0,2-0,6, на фоне (NPK)₆₀ на 0,3-0,4 шт./куст (НСР₀₅ = 0,2 шт./куст).

По данным биометрических показателей препарат Био-Микс был менее эффективен, чем Био-Фиш. Применение удобрения Био-Микс на фоне (NPK)₉₀ стимулировало рост растений картофеля и способствовало увеличению линейной высоты растений на 1,7-4,3 см. При использовании органического удобрения Био-Фиш этот показатель был на 5,6-7,0 см выше, а по отношению к данным Био-Микс увеличение высоты растений от применения препарата Био-Фиш составило 2,7-3,9 см. То же на фоне (NPK)₆₀ способствовало росту растений соответственно на 1,7-3,1 см и 3,9-6,1 см по сравнению с фоновыми вариантами и на 2,2-3,0 см по отношению к Био-Микс. Максимальному увеличению линейной высоты растений картофеля (7,0 см) способствовала обработка клубней и обработка растений в период массовых всходов препаратом Био-Фиш на фоне (NPK)₉₀. На фоне (NPK)₆₀ максимальное увеличение линейной высоты составило 6,1 см при двукратном опрыскивании растений препаратом Био-Фиш. Линейная высота растений при использовании органического удобрения Био-Фиш на фоне (NPK)₉₀ была равнозначна данным в хозяйственном контроле. Применение органических удобрений на основе морских гидробионтов БиоМикс и Био-Фиш на картофеле неоднозначно влияло на развитие ризоктониоза и его распространенность: поражение ростков было минимальным - 0-0,9 % (табл. 2). Степень развития ризоктониоза и распространенность болезни зависели от способа обработки и препарата.

Изучаемые препараты положительно влияли на снижение развития и распространенность ризоктониоза, но в разной степени. На фоне (NPK)₉₀ степень развития ризоктониоза на стеблях в период бутонизации составляла 6,1-8,7 %, что на 3,1-5,7 % ниже хозяйственного контроля и на 4,8-7,4 % ниже фона. Распространенность болезни составила 24,4-33,8 % и была ниже хозяйственного контроля и фона на 13,9-23,3 и 20,4-29,8 % соответственно. На фоне (NPK)₆₀ эти показатели были выше, чем на фоне (NPK)₉₀, и изменялись в следующих пределах, %: развитие ризоктониоза - 8,1-11,4, распространенность болезни - 30,8-45,7, в хозяйственном контроле - 11,8 и 47,7, на фоне (NPK)₆₀ - 10,9 и 44,3 соответственно. В период бутонизации наиболее эффективна была обработка клубней препаратом Био-Фиш (степень развития ризоктониоза составила 6,1 %, распространенность - 24,4 %), но перед уборкой эти показатели увеличивались до 7,5 и 25,7 % соответственно, так как действие препарата заканчивалось. Таким образом, одной обработки клубней недостаточно для дальнейшей защиты растений от ризоктониоза.

Перед уборкой максимальная степень развития ризоктониоза отмечена при однократной обработке растений в фазу массовых всходов органическим удобрением Био-Микс и Био-Фиш на фоне (NPK)₆₀ (16,8 и 15,3 %), распространенность болезни составила 63,8 и 50,0 % соответственно. Отсюда следует, что однократные обработки не защищают посадки от ризоктониоза. Наиболее эффективны двукратные обработки органическим удобрением Био-Фиш.

Использование препарата Био-Фиш на фоне (NPK)₉₀ и (NPK)₆₀ при обработке клубней + опрыскивание растений и двукратной обработке растений способствовало снижению заболеваемости ризоктониозом на всех стадиях развития по сравнению с фоновыми вариантами. Степень развития ризоктониоза на стеблях при обработке клубней + растений препаратом Био-Фиш на фоне (NPK)₉₀ и (NPK)₆₀ снизилась в период бутонизации на 6,0 и 2,2 %, перед уборкой - на 5,8 и 6,9 %, распространенность - на 24,3 и 9,5 %; 13,3 и 20,2 %, поражение клубней нового урожая - на 1,0 и 2,0 % соответственно. При двукратном опрыскивании растений развитие ризоктониоза было ниже фона в период бутонизации на 6,0 и 2,8 %, перед уборкой - на 6,7 и 6,2 %; распространенность болезни снизилась на 23,6 и 13,5%; 12,6 и 17,0 % соответственно.

Таблица 2

Развитие и распространенность ризоктониоза в зависимости от применения органического удобрения из морских гидробионтов, %

Примечание. 1-й учет - 17.08 (фаза бутонизации); 2-й учет - 13.09 (перед уборкой), в числителе - развитие, в знаменателе - распространенность ризоктониоза, %.

По данным исследований наиболее эффективен препарат Био-Фиш на фоне (NPK)₉₀. К концу вегетации картофеля развитие и распространенность ризоктониоза во всех вариантах были в пределах 5,7-9,0 и 22,4-33,8 %, на фоне - 12,4 и 35,7 % соответственно. Поражение клубней нового урожая составило 1,0-2,0 % против 4,2 % в хозяйственном контроле и 3,0 % фона (NPK)₉₀. В период бутонизации и перед уборкой поражение растений альтернариозом, фитофторозом и черной ножкой не наблюдалось (9 баллов и 0 % соответственно).

Влияние органического удобрения из морских гидробионтов на урожайность и товарность клубней картофеля. 1 - урожайность, т/га; 2 - прибавки к фону; 3 - товарность клубней, ° 6; 4 - средняя масса товарного клубня, г; 5 - кол-во семенных клубней, °6; 6- средняя масса семенного клубня, г

Установлено, что органическое удобрение из морских гидробионтов оказало положительное влияние на формирование урожая картофеля. В фоновых вариантах урожайность составила 23,2 т/га - (NPK)₉₀, и 22,4 т/га - (NPK)₆₀ (см. рисунок). После применения Био-Микс урожайность на фоне (NPK)₉₀ была в пределах 24,1-25,4 т/га, на фоне (NPK)₆₀ - 22,9-24,6 т/га, достоверные прибавки к урожаю составляли 1,8 и 2,1; 2,2 и 2,2 т/га, получены при двукратных обработках. Использование Био-Фиш было эффективнее, урожайность на фоне (NPK)₉₀ составила 25,9-27,6 т/га, (NPK)₆₀ - 24,8-25,8 т/га, прибавки к фоновым вариантам - 2,7-4,4 т/га, 2,4-3,4 т/га соответственно (НСР₀₅ = 1,7 т/га). Максимальная прибавка урожая получена при использовании органического удобрения Био-Фиш для обработки клубней + опрыскивание растений в фазу массовых всходов на фоне (NPK)₉₀, которая была выше фона на 4,4 т/га и равнозначна данным хозяйственного контроля. При использовании органического удобрения Био-Микс и Био-Фиш на фоне (NPK) товарность клубней во всех вариантах опыта была высокой - 93,8-95,7 % с небольшими различиями по вариантам, масса товарного клубня составила 73,2-83,4 г, на фоне₁ - 93,8 % и 73,0 г соответственно. На фоне (NPK)₆₀ товарность клубней была 92,7-95,6 %, масса товарного клубня - 66,5-75,3 г, на фоне₂ - 91,8 %, 65,3 г соответственно. Максимальная масса товарного клубня получена при двукратном опрыскивании растений органическим удобрением Био-Фиш на фоне (NPK)₉₀ - 83,4 г, на фоне (NPK)₆₀ - 75,3 г, что выше фоновых вариантов на 10,4 и 10,0 г, количество товарных клубней составило 95,4 и 95,6 % соответственно.

Таблица 3

Биохимические качества клубней картофеля в зависимости от применения морских гидробионтов

Выход семенных клубней на фоне (NPK)₉₀ и (NPK)₆₀ не зависел от способа использования органического удобрения из морских гидробионтов и составил 42,3-56,1 % и 43,654,2 %, масса семенного клубня не превышала 53,8 г.

При использовании органического удобрения из морских гидробионтов прослеживается тенденция увеличения крахмала в клубнях картофеля по всем вариантам по сравнению с хозяйственным контролем. По отношению к фону (NPK)₉₀ и (NPK)₆₀ использование БиоМикс не способствовало накоплению крахмала в клубнях, его содержание было в пределах 10,0-10,6 и 10,1-10,8 %, в фоновых вариантах - 10,6 % (табл. 3). Применение Био- Фиш было эффективнее, на фоне (NPK)₉₀ и (NPK)₆₀ содержание крахмала в клубнях было в пределах 10,8-11,4 и 11,0-11,4 %, что выше фоновых вариантов на 0,2-0,8 и 0,4-0,8 % соответственно. Содержание сухого вещества в клубнях прямо пропорционально содержанию крахмала: чем выше крахмал, тем больше в клубнях сухого вещества. По данному показателю более эффективен был препарат Био-Фиш: содержание сухого вещества составило на фоне (NPK)₉₀ и (NPK)₆₀ соответственно 15,80-16,40 и 16,0-16,4 % при 15,60 % на фоновых вариантах. Максимальное содержание витамина С в клубнях по сравнению с фоном получено при использовании органического удобрения Био-Фиш на фоне (NPK)₉₀ и составило 4,55-6,37 мг %, что выше фона и хозяйственного контроля на 1,95-3,77 и 1,43-3,25 мг % соответственно, на фоне (NPK)₆₀ - 3,64-5,90 мг %, что выше фона и хозяйственного контроля на 1,69-3,95 и 0,52-2,78 мг % соответственно.

При использовании органического удобрения Био-Микс накопление витамина С в клубнях было ниже, чем при применении препарата Био-Фиш, показатели на фоне (NPK)₉₀ и (NPK)₆₀ находились в пределах 3,12-5,33 и 2,86-4,42 мг %, в фоновых вариантах соответственно 2,60 и 1,95 мг %.

Содержание нитратов в клубнях при использовании органического удобрения из морских гидробионтов во всех изучаемых вариантах не превышало 55,7 мг/кг, что в 4,3 раза ниже предельно допустимой концентрации (ПДК).

Заключение

В результате исследований установлено, что наиболее эффективны обработка клубней + однократное опрыскивание растений и двукратное опрыскивание растений в период массовых всходов и бутонизации органическим удобрением Био-Фиш на фоне минерального питания (NPK)₉₀ и (NPK)₆₀. К концу вегетации картофеля развитие и распространенность ризоктониоза в этих вариантах была ниже - в среднем 5,8; 11,2 % и 6,5; 18,6 % соответственно. Поражение клубней нового урожая составило в среднем 1,95 и 1,6 %, на фоновых вариантах - 3,0 и 4,1 %, прибавка урожая - 3,7 и 3,4 т/га при урожайности 23,2 т/га на фоне (NPK)₉₀ и 22,4 т/га на фоне (NPK)₆₀ (НСР₀₅ - 1,7 т/га).

ЛИТЕРАТУРА

1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1985. 416 с.

2. Клочкова Н.Г. Морские водоросли-макрофиты // Редкие растения Камчатской области и их охрана. Петропавловск-Камчатский: Дальневост. кн. изд-во, 1993. С. 152-199.

3. Методика исследований по защите картофеля от болезней, вредителей, сорняков и иммунитету / сост. А.С. Воловик, Л.Н. Трофимец, А.Б. Долягин, В.М. Глез (ВНИИКХ, Россельхозакадемия). М., 1995. 106 с.

4. Ряховская Н.И., Гайнатулина В.В., Макарова М.А. Испытание химических протравителей для защиты картофеля от ризоктониоза // Вестн. Рос. сельскохоз. науки. 2016. № 3. С. 48-50.

5. Ряховская Н.И., Гайнатулина В.В., Власенко Г.П. и др. Система земледелия Камчатского края. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс, 2015. 252 с.

6. Ряховская Н.И., Гайнатулина В.В., Макарова М.А. Эффективность биофунгицидов против ризоктониоза на картофеле в условиях Камчатского края // Вестн. Рос. сельскохоз. науки. 2015. № 3. С. 25-27.

7. Сорокин М.А., Попов И.А. Удобрение из морских растений и способ его производства: пат. 216159906.10 РФ; заявл. 10.06.1998; опубл. 10.01.2001, Бюл. №. 12. 11 с. : ил.

8. Шевченко В.Н. 206.13-19Л.144 П. Способ производства удобрения из морских водорослей // РЖ 19Л. Технология неорганических веществ и материалов. 2006. № 13.

Размещено на Allbest.ru