Одной из наиболее рентабельных сельскохозяйственных культур является подсолнечник. Однако в последние годы отмечается тенденция снижения его урожайности на фоне относительно благоприятных погодных условий, что связано, в первую очередь, с высокой степенью поражения посевов этой культуры различными патогенами.

Традиционно для борьбы с возбудителями заболеваний используются химические средства защиты растений. Однако данные препараты являются достаточно дорогими, что отрицательно влияет на себестоимость производимой продукции, кроме того, они наносят вред окружающей среде, в том числе почве, а также не помогают полностью исключить возможность возникновения эпифитотий. По этим причинам в последние годы становятся все более популярными и востребованными биологические приемы защиты растений.

ПОДАВЛЕНИЕ БАКТЕРИОЗА

В течение 2014–2017 годов специалисты ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И. Т. Трубилина» проводили фитоэкспертизу семян подсолнечника из разных регионов России. Данное исследование показало их значительную инфицированность возбудителями микозов и бактериозов. Известно, что высев подобного семенного материала ведет к изреживанию всходов, побурению и отмиранию прикорневой части и корней, снижению качества продукции, а также повышению кислотного числа. В частности, поражение бактериозами может вызвать корневую гниль, пятнистость листьев, ломкость стебля, уменьшение диаметра корзинки, снижение массы 1000 семян и количества самих семян.

Табл. 1. Результаты фитоэкспертизы коммерческих семян подсолнечника, 2014–2017 годы

Для подавления бактериозов на различных культурах существует множество препаратов, однако специалисты ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И. Т. Трубилина» подробно изучили действие одного биологического средства — комплекса экзогенных аминокислот, включающего метионин и лизин, предназначенного именно для подсолнечника и защищенного патентом РФ № 2535939. Помимо этого, учеными была разработана технология применения подобного препарата. Первые результаты лабораторных опытов по изучению этого средства показали, что в контрольном варианте проявилось значительное поражение бактериозом корней и листьев растений подсолнечника при высеве пораженного семенного материала. Причем данное явление наблюдалось у всех исследуемых гибридов из разных партий семян почти всех основных селекционно-семеноводческих компаний. Распространенность болезни составляла 95 процентов, а ее развитие варьировало от 20 до 80 процентов в зависимости от партий семян. Однако при обработке семенного материала раствором экзогенных аминокислот поражение бактериозом оказывалось минимальным.

Фото 1. Семена подсолнечника, инфицированные бактерией Xanthomonas arboricola Vauterin et al.

ВЕГЕТАЦИОННЫЕ ОПЫТЫ

Известно, что в более поздние вегетационные фазы у подсолнечника по причине генерализованного бактериоза образуются недоразвитые корзинки, значительно меньшие в диаметре. Они преждевременно созревают и усыхают. При этом полноценные семена формируются только с краю корзинки, а ближе к центру они являются щуплыми, мелкими, легковесными и отличаются низкой всхожестью. В ходе опытов резкое снижение степени поражения этой культуры бактериозом под влиянием обработки комплексом аминокислот положительно повлияло на увеличение диаметра корзинки и повышение качества продукции. Так, на экспериментальном участке у подсолнечника возросли масса 1000 семян, которая при густоте стояния 25–30 тыс. растений на гектар достигала 150 г, а также выход кондиционного ядра, превышавший 70 процентов. Кроме того, в ходе проведенных вегетационных опытов было установлено, что обработка комплексом аминокислот ускоряет ростовые процессы у данной культуры в 1,5 раза относительно контрольных значений. В частности, на варианте без применения средства прирост растений за пять дней составил 18 процентов, а при использовании комплекса — 30 процентов, причем в течение последующих 15 суток этот показатель увеличился до 50 и 65 процентов соответственно.

Табл. 2. Иммунологическая характеристика проростков подсолнечника под влиянием обработки семян комплексом аминокислот

Данные результаты подтвердились и в производственном испытании, проведенном через год в ООО «Бионика», расположенном в Челябинской области. Высота растений на варианте с обработкой препаратом оказалась в 1,5 раза больше, чем на контроле. Данный факт также повлиял на возрастание урожайности семян в полевых опытах, осуществленных на юге России в компаниях ООО «Колос» и ОПХ «Березанское» на площади 50 га в каждом пункте.

Фото 2. Величина корзинки подсолнечника сорта «СПК» под влиянием обработки семян и растений комплексом аминокислот (справа) по сравнению с контролем (слева)

БЕЗОПАСНАЯ АЛЬТЕРНАТИВА

Другая важная проблема при выращивании подсолнечника — постоянное возникновение новых рас заразихи в ответ на выведение и внедрение более устойчивых гибридов на фоне увеличения посевных площадей под масличным растением и нарушения чередования культур в севообороте. Во многом альтернативой применения невосприимчивых к данному паразиту сортов является технология clearfield, однако у данной методики существуют недостатки. Так, она не решает полностью проблему возникновения бактериозов. Кроме того, было обнаружено последействие некоторых гербицидов, входящих в данную систему, на озимую пшеницу — основную культуру в этом звене севооборота. Поэтому после обработки подобными средствами защиты ее посев допускается минимум через четыре месяца, а в условиях засухи — и более. В связи с этим важен поиск других путей борьбы с этим врагом подсолнечника.

Рис. 1. Темпы роста растений подсолнечника под влиянием обработки семян комплексом аминокислот

Экологически безопасной альтернативой может выступать использование комплекса экзогенных аминокислот, специфически ингибирующего заразиху. В его состав входят особые вещества, которые замедляют биосинтез ферментов, контролирующих образование аминокислот в тканях этого паразита. В результате подобного воздействия появляется их дефицит в растительном организме и как следствие – возникает торможение ростовых процессов. Эффективность действия данных аминокислот и конечных продуктов их преобразования изменяется в зависимости от вида и жизненного этапа развития растения.

ПОВЫСИТЬ УСТОЙЧИВОСТЬ

С целью изучения влияния комплекса экзогенных аминокислот на распространение заразихи специалисты ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И. Т. Трубилина» провели ряд лабораторных и вегетационных экспериментов. Они показали, что соединение аминокислот, включающее метионин и лизин, наряду с защитой от бактериозов ингибирует всхожесть семян и длину гаустория у наиболее вредоносных видов заразихи, снижающих урожайность подсолнечника. Благодаря этому количество ее соцветий на растениях, обработанных опытным средством, в ходе экспериментов уменьшалось вплоть до нуля. Причем наилучшие показатели были получены на вариантах с протравливанием данным соединением семян и обработкой им посевов в фазе третьей и пятой пары настоящих листьев. Такое воздействие обеспечило полное подавление заразихи на корнях подсолнечника при сильном ее развитии на контрольном варианте.

Фото 3. Ускорение ростовых процессов подсолнечника под влиянием обработки комплексом аминокислот (слева) относительно варианта без обработки (справа) в условиях эпифитотии бактериоза

Позже аналогичные исследования были проведены во Франции, и их результаты подтвердили, что благодаря подавлению всхожести семян снижается инфекционный потенциал этого патогена. Они позволили также выявить, что дополнительным механизмом влияния метионина на развитие данного цветкового паразита выступает инициация противодействия процессу его индукции при проникновении в корень. В итоге удалось определить, что под действием метионина и лизина повышается устойчивость подсолнечника к заразихе.

ИНТЕНСИВНОЕ РАЗВИТИЕ

Проведенные отечественными учеными опыты также показали, что при ускорении роста подсолнечника в результате использования комплекса аминокислот затормаживалось развитие других растений, в том числе сорняков. Так, в рамках исследования прирост амброзии полыннолистной за неделю на опытном участке составил менее 15 процентов от контрольных значений, причем за первые пять дней после обработки темп роста находился на уровне двух процентов от начальной высоты сорняка, тогда как на необработанном варианте он был выражен 15 процентами. Подобная тенденция наблюдалась и через 15 дней после применения комплекса аминокислот. Растения на контрольном участке демонстрировали прирост на 80 процентов к начальной высоте, а на обработанной делянке данный показатель достигал лишь 60 процентов. Эти сведения подтверждают, что разница в развитии между угнетенной амброзией и интенсивно развивающимся подсолнечником может составлять около 30–40 процентов. Такое опережение позволяет масличной культуре занять лидирующее положение в конкуренции за ресурсы — свет, воду, элементы минерального питания, СО₂. Подобное преимущество означает, что подсолнечник может вытеснить сорняки без их механического или химического уничтожения. Кроме того, в ходе опытов было установлено, что объем корней масличной культуры при обработке комплексом аминокислот оказался в 1,3–1,5 раза больше по сравнению с контрольными значениями, что особенно важно в условиях засухи.

СНИЖЕНИЕ ВРЕДОНОСНОСТИ

В то же время полевые эксперименты показали, что для полноценной защиты подсолнечника от заразихи наряду с комплексом аминокислот необходимо применять и устойчивые к ней гибриды. Так, этот паразит по-прежнему проявлялся на посевах восприимчивых сортов в условиях высокой засоренности почвы его семенами даже на фоне обработок опытным препаратом, причем в этом случае вредоносность заразихи могла достигать 50 процентов. Более того, ее эпифитотийное распространение на неустойчивом к ней сорте подсолнечника «СПК» даже при применении комплекса аминокислот на семенах и посевах привело к снижению объемов сбора маслосемян в два раза. Однако при использовании невосприимчивого гибрида такая обработка оказалась эффективной, что проявилось в полном подавлении заразихи и сохранении урожайности маслосемян. В то же время на контрольном варианте наблюдались ее распространенность до двух соцветий на растение и достоверное снижение продуктивности на 0,2 т/га.

Табл. 3. Урожайность семян подсолнечника под влиянием обработки комплексом аминокислот в производственных испытаниях

Известно, что вредоносность цветкового паразита может достигать более высоких значений — 70–80 процентов. Например, в производственном испытании на полях ООО «Колос», расположенного в Родионово-Несветайском районе Ростовской области, наблюдалась эпифитотия заразихи — до 12–17 соцветий на растение на контрольном варианте. Обработка семян и посевов устойчивого к этому паразиту подсолнечника комплексом аминокислот обеспечила получение урожая на уровне 1,85 т/га, а без использования этого препарата данный показатель достигал лишь 0,7–1,2 т/га.

Фото 4. Влияние обработки семян и растений комплексом аминокислот на поражение подсолнечника заразихой: слева — вариант с использованием комплекса, справа — контрольный образец

Не менее опасным врагом для масличной культуры является альтернария. Ее возбудитель весьма устойчив к фунгицидам, что стало одной из причин значительного распространения данной болезни. Однако, как показали исследования специалистов ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И. Т. Трубилина», этот патоген чувствителен к препаратам на основе йода. Поэтому протравливание семян комплексом, содержащим данный элемент, обеспечивает полное подавление инфекционного начала.

БИОЛОГИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЙ

Преодоление эпифитотий болезней и эпизоотий вредителей подсолнечника может быть достигнуто с помощью биологизации технологий. Для этого биологические препараты рекомендуется применять системно, причем в данную методику входит несколько этапов. Вначале сразу после уборки культуры следует проводить обработку растительных остатков специальным биокомплексом с участием грибов из рода триходерма. На второй стадии посадочный материал необходимо протравливать с помощью комплекса аминокислот. Если по результатам фитоэкспертизы на семенах не выявлено значительной распространенности альтернариоза, можно применять биопрепараты. Однако при существенной степени зараженности следует задействовать средства на основе йода, поскольку только этот элемент почти полностью подавляет данную инфекцию. На заключительном этапе рекомендуется обрабатывать посевы подсолнечника в фазе 3–4 пары настоящих листьев биопрепаратами с аминокислотами, а в период начала бутонизации — комплексом биокомпонентов на базе триходермы и азотобактера, в том числе энтомопатогенными. Подобные меры обеспечивают полное замещение пестицидов биопрепаратами, формирование высокопродуктивного агробиоценоза и получение хорошей урожайности экологически чистых семян подсолнечника, что особенно значимо для кондитерских сортов.

Таким образом, применение комплекса аминокислот, биокомпонентов и при необходимости препаратов на основе йода для обработки семян и растений подсолнечника гарантирует защиту посевов этой культуры от болезней, вредителей и заразихи в сочетании с устойчивыми к ней сортами. Разработанная технология ускоряет развитие растений, снижает темпы роста сорняков, повышает продуктивность агробиоценоза и качество маслосемян.

Рис. 2. Темпы роста растений амброзии полыннолистной под влиянием обработки комплексом аминокислот

Табл. 4. Эффективность применения комплекса аминокислот на посевах подсолнечника в условиях эпифитотии заразихи (производственное испытание в ООО «Скиф» Краснодарского края, 2015 год)

Текст: В. В. Котляров, д-р с.-х. наук, проф.; Д. В. Котляров, канд. биол. наук, докторант, ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И. Т. Трубилина»

www.agbz.ru